Для того чтобы определить, до какой температуры нагрелась вода, нужно воспользоваться формулой для расчета теплоты, полученной от сгорания топлива, и равновесием этой теплоты с теплотой, необходимой для нагрева воды.
Определим массу воды (m): Объем воды 14 литров, а плотность воды 1000 кг/м³. \[ m = V \times \text{плотность} = 14 \, \text{л} \times 1 \, \text{кг/л} = 14 \, \text{кг} \]
Найдем количество теплоты, полученное от сгорания топлива (Q_топливо): Удельная теплота сгорания горючего составляет 10 МДж/кг, а КПД установки равен 46%. Поэтому: \[ Q_{\text{топливо}} = \text{маса горючего} \times \text{удельная теплота сгорания} \times \text{КПД} \] Подставим значения: \[ Q_{\text{топливо}} = 0.07 \, \text{кг} \times 10 \, \text{МДж/кг} \times 0.46 = 0.07 \times 10^6 \, \text{Дж} \times 0.46 \] \[ Q_{\text{топливо}} = 32200 \, \text{Дж} \]
Определим тепло, необходимое для нагрева воды (Q_вода): Для нагрева воды от начальной температуры \(T_1 = 7°C\) до конечной температуры \(T_2\) требуется: \[ Q_{\text{вода}} = m \times c \times (T_2 - T_1) \] где \(c\) — удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг•°C)). Подставим значения и равенство: \[ 32200 = 14 \, \text{кг} \times 4200 \, \text{Дж/(кг•°C)} \times (T_2 - 7) \]
Решим уравнение для \(T_2\): \[ 32200 = 58800 \times (T_2 - 7) \] Разделим обе стороны на 58800: \[ \frac{32200}{58800} = T_2 - 7 \] \[ T_2 - 7 = 0.547 \implies T_2 = 0.547 + 7 = 7.547 °C \]
Округлим до целых: Ответ: \(T_2 \approx 8°C\).
Таким образом, температура нагретой воды составляет приблизительно 8°C.