Для решения данной задачи нам необходимо найти количество теплоты, выделяющейся при сжигании 25 кг дров. Затем мы можем использовать эту информацию для расчета КПД печи.
1. Найдем количество теплоты, выделяющейся при сжигании 25 кг дров:
Количество теплоты равно произведению массы дров на их удельную теплоту сгорания. Удельная теплота сгорания дров составляет 10,2·10^6 Дж/кг:
Q = масса × удельная теплота сгорания = 25 кг × 10,2·10^6 Дж/кг.
Подставим значения и рассчитаем:
Q = 25 кг × 10,2·10^6 Дж/кг = 255·10^6 Дж.
Получили, что при сжигании 25 кг дров выделяется 255·10^6 Дж теплоты.
2. Теперь можем рассчитать изменение внутренней энергии печи. Для этого воспользуемся формулой:
ΔQ = m × с × ΔT,
где ΔQ - изменение внутренней энергии, m - масса печи, с - удельная теплоёмкость кирпича, ΔT - изменение температуры.
Подставим известные значения:
ΔQ = 1,2 т × 1000 кг/т × 880 Дж/(кг·°С) × (55 °С - 5 °С).
Выполним необходимые вычисления:
ΔQ = 1,2 × 10^3 кг × 880 Дж/(кг·°С) × 50 °С = 5,28 × 10^7 Дж.
Получили, что изменение внутренней энергии печи составляет 5,28 × 10^7 Дж.
3. Наконец, можем рассчитать КПД печи, используя следующую формулу:
η = Qисп / Qвх,
где η - КПД, Qисп - выделившаяся теплота при сжигании дров, Qвх - входная теплота.
Входная теплота равна изменению внутренней энергии плюс выделившаяся теплота:
Qвх = ΔQ + Qисп.
Подставим известные значения:
Qвх = 5,28 × 10^7 Дж + 255·10^6 Дж = 280,28 × 10^6 Дж.
Теперь, используя значение Qисп и Qвх, рассчитаем КПД:
η = Qисп / Qвх = 255·10^6 Дж / 280,28 × 10^6 Дж.
Выполним вычисления:
η = 0,91.
Получили, что КПД печи равен 0,91 или 91%.
Таким образом, КПД печи составляет 91%.