В перегонный куб

[Антон Огурцевич]

В перегонный куб с КПД η = 33 % было налито V = 20 л воды при температуре t₁ = 10 °С. Сколько дистиллированной воды можно получить, если израсходовать в топке куба m₃ = 2 кг нефти? Сделать рисунок.

[Сергей]

Решение.
К.П.Д. перегонного куба определим по формуле.

\[ \begin{align}
  & \eta =\frac{{{Q}_{n}}}{{{Q}_{3}}}\ \ \ (1). \\
 & {{Q}_{n}}=c\cdot {{m}_{1}}\cdot ({{t}_{2}}-{{t}_{1}})+{{m}_{2}}\cdot L,\ {{m}_{1}}=\rho \cdot V,\ {{m}_{2}}=\rho \cdot {{V}_{2}}, \\
 & {{Q}_{n}}=c\cdot \rho \cdot {{V}_{1}}\cdot ({{t}_{2}}-{{t}_{1}})+L\cdot \rho \cdot {{V}_{2}}\ \ \ (2). \\
 & {{Q}_{3}}={{m}_{3}}\cdot q\ \ \ (3). \\
 & \eta =\frac{c\cdot \rho \cdot {{V}_{1}}\cdot ({{t}_{2}}-{{t}_{1}})+{{m}_{1}}\cdot L\cdot \rho \cdot {{V}_{2}}\ }{{{m}_{3}}\cdot q}\ ,\ \eta \cdot {{m}_{3}}\cdot q\ =\ c\cdot \rho \cdot {{V}_{1}}\cdot ({{t}_{2}}-{{t}_{1}})+L\cdot \rho \cdot {{V}_{2}},\  \\
 & {{V}_{2}}=\frac{\eta \cdot {{m}_{3}}\cdot q\ -c\cdot \rho \cdot {{V}_{1}}\cdot ({{t}_{2}}-{{t}_{1}})}{L\cdot \rho }\ \ \ \ (4). \\
\end{align} \]

Где: q = 4,6∙10⁷ Дж/кг, q – удельная теплота сгорания нефти, с = 4200 Дж/кг ∙°С– удельная теплоемкость воды, ρ = 1000 кг/м³, ρ – плотность воды, L = 2,3∙10⁶ Дж/кг – удельная теплота парообразования воды, t₂ = 100 °С.
V₂ = 9,91∙10^-3 м³.
V₂ = 10 л.