Определи, сколько нужно сжечь керосина в керосинке, чтобы довести от 15 °С до кипения 3 кг воды, если КПД керосинки 30 %?

Для решения этой задачи нам потребуются следующие справочные данные: * Удельная теплоёмкость воды ($$c$$) = $$4200\, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°С}}$$ * Удельная теплота сгорания керосина ($$q$$) = $$46\cdot 10^6\, \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$$ 1. Найдём количество теплоты, которое нужно передать воде: $$Q_{\text{воды}} = c \cdot m \cdot \Delta t$$ где $\Delta t = 100\,\text{°С} - 15\,\text{°С} = 85\,\text{°С}$. $$Q_{\text{воды}} = 4200\, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°С}} \cdot 3\,\text{кг} \cdot 85\,\text{°С} = 1\,071\,000\,\text{Дж} = 1.071\,\text{МДж}$$ 2. Теперь учтём КПД керосинки. КПД равен отношению полезной теплоты к полной теплоте, выделенной при сгорании топлива: $$\text{КПД} = \frac{Q_{\text{воды}}}{Q_{\text{керосина}}} \cdot 100\%$$ Отсюда найдём полную теплоту, которую нужно получить от сгорания керосина: $$Q_{\text{керосина}} = \frac{Q_{\text{воды}}}{\text{КПД}} = \frac{1\,071\,000\,\text{Дж}}{0.30} = 3\,570\,000\,\text{Дж} = 3.57\,\text{МДж}$$ 3. Используя удельную теплоту сгорания керосина, найдём массу керосина, которую нужно сжечь: $$Q_{\text{керосина}} = q \cdot m_{\text{керосина}}$$ $$m_{\text{керосина}} = \frac{Q_{\text{керосина}}}{q} = \frac{3\,570\,000\,\text{Дж}}{46\cdot 10^6\, \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}} \approx 0.0776\,\text{кг}$$ **Ответ:** Для нагрева воды потребуется сжечь примерно $$0.0776\,\text{кг}$$ керосина.