У резервуарі нагрівача знаходиться 80 г гасу. Скільки води можна нагріти в алюмінієвій каструлі масою 10 кг цією кількістю гасу від 10 до 100 °С, якщо на нагрівання витрачається 40% енергії, що виділяється?

Объяснение:

Дано:

m₁ = 80 г = 80·10⁻³ кг

q = 46,2·10⁶ Дж/кг·

m₂ = 10 кг

с₂ = 880 Дж/(кг·°С)  - удельная теплоемкость алюминия

с₃ = 4200 Дж/(кг·°С) - удельная теплоемкость воды

t₁ = 10°C

t₂ = 100°C

η = 40%    или   η = 0,40

m₃ - ?

1)

Сжигаем керосин:

Q₁ = q·m₁ = 46,2·10⁶·80·10⁻³ ≈ 3 700 кДж

От этого количества теплоты на нагревание алюминиевой кастрюли и воды потребуется:

Q = η·Q₁ = 0,40·3 700 ≈ 1 480 кДж

2)

Нагреваем алюминиевую кастрюлю:

Q₂ = m₂·c₂·(t₂ - t₁) = 10·880·(100-10) ≈ 790 кДж

3)

Значит, на нагревание воды будет затрачено:

Q₃ = Q - Q₂ = 1 480 - 790 = 690 кДж

4)

Нагреваем воду:

Q₃ = m₃·c₃·(t₂ - t₁) = 4200·(100-10)·m₃ ≈ 380·m₃   кДж

Масса воды:

m₃ = Q₃ / 380 = 690 / 380 ≈ 1,8 кг