На спиртовке нагревается воду массой mв = 100 г от t¹= 20°C до t² = 80 °C. КПД спиртовки составляет ŋ= 20 %

Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для нагрева воды, можно использовать формулу:

\[ Q = mc\Delta t \]

где:

• \( Q \) — количество теплоты (в Джоулях),
• \( m \) — масса воды (в килограммах),
• \( c \) — удельная теплоемкость воды (приблизительно 4200 Дж/(кг·°C)),
• \( \Delta t \) — изменение температуры (в °C).

Давайте сначала преобразуем массу воды из граммов в килограммы:

\[ m_w = 100 \, \text{г} = 0,1 \, \text{кг} \]

Теперь посчитаем изменение температуры:

\[ \Delta t = t^{(2)} - t^{(1)} = 80 \,°C - 20 \,°C = 60 \,°C \]

Теперь подставим все значения в формулу для расчета количества теплоты:

\[ Q = 0,1 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 60 \,°C \]

\[ Q = 0,1 \cdot 4200 \cdot 60 \]

\[ Q = 25200 \, \text{Дж} \]

Теперь учтем, что КПД спиртовки составляет 20%. Это означает, что только 20% от потребляемой энергии используются для нагрева воды. Соответственно, полное количество энергии, которую нужно передать спиртовке, будет рассчитываться как:

\[ Q_н = \frac{Q}{\eta} \]

где \( \eta = 0,2 \).

Подставляем значение \( Q \):

\[ Q_н = \frac{25200 \, \text{Дж}}{0,2} \]

\[ Q_н = 126000 \, \text{Дж} \]

Таким образом, спиртовке необходимо передать 126000 Дж для нагрева 100 г воды от 20°C до 80°C с учетом КПД 20%.