НПСФ 2025, 9. клас — Задача 3. Дестилирана вода

Национално пролетно състезание по физика 2025, тема за 9. клас (трета състезателна група) · 14 март 2025 г. · 10 т.

Условие

Дестилаторът на вода представлява уред, с който вода от водоснабдителната система (температура на околната среда и водата $t = 20\ °\mathrm{C}$) е изпарена чрез нагряване и след това обратно кондензирана за да бъдат премахнати повечето разтворени в нея минерали и газове. Общата му мощност е $P = 30\ \mathrm{kW}$ при дебит от 15 l/h. Нагревателят на такава машина обикновено има КПД $\eta = 0{,}90$. Процесът на кондензация се извършва, като се подава напрежение върху елемент, който пренася топлината към околната среда. Знае се, че за всеки 30W мощност на охлаждане, трябва да бъде използвана 50W.

А) Определете крайната цена на 1 л дестилирана вода, ако знаем, че цената на електроенергията e 0,24 лв./kWh [1 т.]

Б) Определете каква мощност е нужна за изпарителния процес. [4 т.]

В) Определете каква мощност е нужна за кондензационния процес и дайте оценка до каква температура (по-висока или по-ниска) се охлажда водата. [3 т.]

Г) Определете как ще се повиши цената на литър вода, ако водата се дестилира втори път, като второто дестилиране се случва точно под точката на кипене. [2 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: proletni_2025_9problems.pdf · официални решения: proletni_2025_9solutions.pdf