Привет! Меня зовут Андрей, и я расскажу тебе о своем опыте вскипячивания воды в железном котелке на костре. Я использовал сухие дрова с удельной теплотой сгорания q1.0 · 107 Дж/кг, при этом масса котелка составляла 4,6 кг, а объем ー 10 л.
Сначала я измерил первоначальную температуру полного котелка с водой, она составляла T015°C. Затем я приступил к разведению костра и поджег дрова. Важно помнить, что безопасность должна быть на первом месте, поэтому я выбрал безопасную зону для разведения костра и использовал соответствующие инструменты для поджигания дров.КПД костра (η) равняется 15%; КПД ― это коэффициент полезного действия, который показывает, какую долю тепла удалось использовать в процессе. Чем выше КПД, тем эффективнее использование тепла.Чтобы определить необходимую минимальную массу дров (m), я воспользовался известной формулой⁚
Q m * q * η
где Q ー количество выделившейся теплоты, m ー масса дров, q ― удельная теплота сгорания, η ― КПД костра.Мне необходимо было вскипятить воду в котелке. Кипение происходит при температуре 100°C. Разница между начальной и конечной температурой в данном случае будет 100 ― 15 85°C.Теперь мы можем подставить известные значения в уравнение⁚
Q m * q * η
m Q / (q * η)
m (m_воды * c_воды * ΔT) / (q * η)
где m_воды ー масса воды, c_воды ー удельная теплоемкость воды, ΔT ー изменение температуры.Масса воды можно найти, зная ее объем и плотность⁚
m_воды V_воды * ρ_воды
где V_воды ― объем воды, ρ_воды ー плотность воды.Массу воды я нашел, зная, что объем котелка составляет 10 л, а плотность воды равна 1 кг/л:
m_воды 10 * 1 10 кг
Теперь нам осталось найти удельную теплоемкость воды. Ее значение составляет около 4186 Дж/кг·°C.Подставим все значения в формулу для массы дров⁚
m (m_воды * c_воды * ΔT) / (q * η)
m (10 * 4186 * 85) / (1.0 · 107 * 0.15)
После всех вычислений я получил необходимую минимальную массу дров (m), которая составляет около 3513 кг.