Задачи › Количество теплоты, уравнение теплового баланса

Отрицательно сэкономил

  1. Отрицательно сэкономил

    Санкт-Петербургская 2023/24, 9 кл.
    4/10

    В будущем юный Вова мечтает стать электриком, а сейчас его задача ясна: провести полную электрификацию быта своей семьи. Родители показали Вове счёт за услуги ЖКХ за прошлый месяц:

    • холодная вода: \(2{,}5\) м\(^3\) — \(85\) руб.;

    • горячая вода: \(2{,}0\) м\(^3\) — \(240\) руб.;

    • электроэнергия: \(520\) кВт\(\cdot\)ч — \(2080\) руб.

    Вова предлагает не использовать горячую воду, а нагревать холодную до той же температуры электрическим кипятильником. К какому изменению общей суммы счёта приведут такие нововведения, если потребление семьи и тарифы ЖКХ останутся теми же?

    Температуры воды в кранах равны \(10\) °C и \(70\) °C. КПД кипятильника считайте равным \(100\%\). Теплоёмкость воды равна \(4200\) Дж/(кг\(\cdot\)°C), а её плотность равна \(1000\) кг/м\(^3\).

    Во 2-м варианте: холодная вода — \(2{,}5\) м\(^3\) за \(100\) руб., горячая — \(2{,}0\) м\(^3\) за \(287\) руб., электроэнергия — \(480\) кВт\(\cdot\)ч за \(2040\) руб.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Сравните счёт за воду до и после и отдельно посчитайте, сколько электроэнергии нужно, чтобы нагреть \(2\) м\(^3\) воды на \(60\) °C.

    Ответ

    Сумма счёта увеличится на \(388\) руб. (в обоих вариантах).

    Решение

    Вода: раньше \(85 + 240 = 325\) руб., теперь холодной воды \(4{,}5\) м\(^3\), и она стоит \(\dfrac{4{,}5}{2{,}5}\cdot 85 = 153\) руб. Экономия \(172\) руб. Нагрев \(2\) м\(^3\) воды на \(60\) °C требует \(Q = 2 \cdot 1000 \cdot 4200 \cdot 60 = 5{,}04\cdot 10^6\) Дж \(= 140\) кВт\(\cdot\)ч. Электроэнергии понадобится \(520 + 140 = 660\) кВт\(\cdot\)ч, и счёт за неё \(\dfrac{660}{520}\cdot 2080 = 2640\) руб., то есть рост на \(560\) руб. Итого \(560 - 172 = 388\) руб. Во 2-м варианте: вода \(\dfrac{4{,}5}{2{,}5}\cdot 100 = 180\) руб. (экономия \(207\) руб.), электроэнергия \(620\) кВт\(\cdot\)ч и \(\dfrac{620}{480}\cdot 2040 = 2635\) руб. (рост \(595\) руб.), итого \(+388\) руб.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи