Сколько нужно сжечь керосина в керосинке, чтобы довести от 18 °С до кипения 5 кг воды, если КПІД керосинки 30%?

Для решения задачи, сначала нужно рассчитать количество энергии, необходимое для нагрева 5 кг воды от 18 °C до 100 °C (температура кипения воды).

Используем формулу для расчета тепла \( Q \):

\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]

где:

• \( m \) — масса воды (5 кг),
• \( c \) — удельная теплоемкость воды (приблизительно 4.186 кДж/(кг·°C)),
• \( \Delta T \) — изменение температуры (100 °C - 18 °C = 82 °C).

Теперь подставим значения:

\[ Q = 5 \, \text{кг} \cdot 4.186 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot 82 \, \text{°C} = 1711.23 \, \text{кДж} \]

Поскольку КПД керосинки составляет 30%, это означает, что только 30% энергии, получаемой от сжигания керосина, пойдет на нагрев воды. Поэтому общая энергия, которую необходимо получить от сжигания керосина, составляет:

\[ Q_{полная} = \frac{Q}{KПД} = \frac{1711.23 \, \text{кДж}}{0.30} = 5704.1 \, \text{кДж} \]

Теперь нам нужно узнать, сколько керосина необходимо сжечь для получения этой энергии.

Энергия, выделяемая при сжигании 1 кг керосина, составляет примерно 42.5 MJ (или 42500 кДж). Следовательно, энергия, получаемая из \( m \) кг керосина, составит \( 42500 \cdot m \) кДж.

Приравниваем:

\[ 42500 \cdot m = 5704.1 \]

Теперь находим массу керосина:

\[ m = \frac{5704.1}{42500} \approx 0.1343 \, \text{кг} \]

Таким образом, для доведения 5 кг воды от 18 °C до кипения потребуется сжечь примерно 0.134 кг керосина.