Для нагревания на костре 3 л воды в туристическом алюминиевом котелке массой 0,4 когда до 20°С до кипения было сожжено 2 когда сухих дров. Сколько процентов выделившегося тепла при сгорании дров было потрачено бесполезно (пошло нагревание окружающего воздуха)? Удельная теплоёмкость аллюминия 920 Дж/кг×°С, воды 4200 Дж/кг×°С, удельная теплота сгорания дров 10 МДж/кг

Для решения этой задачи сначала найдем количество тепла, которое было выделено при сгорании дров. M(др) = 2 кг (масса дров) Q(др) = 2 кг * 10 МДж/кг = 20 МДж Теперь посчитаем, сколько тепла ушло на нагревание воды от 20°C до кипения: m(воды) = 3 кг (масса воды) C(воды) = 4200 Дж/кг×°С (удельная теплоемкость воды) ΔT = 100°C (разница между температурой кипения и 20°C) Q(вода) = m(воды) * C(воды) * ΔT = 3 кг * 4200 Дж/кг×°С * 100°С = 1 260 000 Дж Теперь найдем, сколько тепла ушло на нагревание алюминиевого котелка: m(алюминия) = 0,4 кг C(алюминия) = 920 Дж/кг×°С ΔT(вода) = 80°C (разница между температурой кипения и 20°C) ΔT(алюминия) = 80°C (так как он нагревался вместе с водой до температуры кипения) Q(алюминий) = m(алюминия) * C(алюминия) * ΔT(алюминия) = 0,4 кг * 920 Дж/кг×°С * 80°С = 29 600 Дж Итак, общее количество тепла, которое было потрачено, равно сумме тепла, ушедшего на нагревание воды и алюминиевого котелка: Q(общ) = Q(вода) + Q(алюминий) = 1 260 000 Дж + 29 600 Дж = 1 289 600 Дж Теперь найдем процент "бесполезно" потраченного тепла: Процент тепла, ушедшего бесполезно = (Q(общ) - Q(др)) / Q(др) * 100% Процент тепла, ушедшего бесполезно = (1 289 600 Дж - 20 МДж) / 20 МДж * 100% Посчитав это выражение, вы найдете процент "бесполезно" потраченного тепла.