сколько надо сжечь керосина в керосине чтобы довести от 15 градусов до кипения 3 кг воды если КПД керосином 30%

Кратко задача: нагреть 3 кг воды от 15°C до 100°C. КПД сжигания керосина 30%.

Пошаговое решение

1. Найдём теплоту, необходимую для нагревания воды (без фазового перехода):

• cp воды ≈ 4,186 J/(kg·°C)
• ΔT = 100 − 15 = 85°C
• m = 3 кг

Qrequired = m · cp · ΔT = 3 · 4,186 · 85 ≈ 1,067,430 J ≈ 1.07 MJ

2. Учтём КПД керосина (30%):

• Только 30% химической энергии керосина идёт в нагрев воды.
• Необходимая химическая энергия Echem = Qrequired / η = 1,067,430 / 0.30 ≈ 3,558,100 J ≈ 3.56 MJ

3. Найдём массу керосина, если использовать его теплотворную способность:

• В качестве ориентира возьмём LHV керосина ≈ 43 MJ/кг (пример) или HHV ≈ 46 MJ/кг.
• Масса керосина mK = Echem / LHV.

При LHV = 43 MJ/кг: mK ≈ 3.558 MJ / 43 MJ/kg ≈ 0.083 кг ≈ 83 г

При HHV = 46 MJ/кг: mK ≈ 3.558 MJ / 46 MJ/kg ≈ 0.077 кг ≈ 77 г

Итого:

• При расчёте с учётом диапазона теплотворной способности: примерно 77–83 грамма керосина.
• За твердое приближение можно сказать: около 80 грамм керосина (с учётом параметров задачи).

Замечания:

• В расчётах не учитывается теплоразброс по окружению и потери в посуде; указанное КПД 30% уже учитывает общие потери.
• Реальная масса может немного варьироваться в зависимости от точного LHV HHV керосина и условий эксперимента.
• Работать с открытым огнём опасно. Выполняйте любые подобные расчёты лишь как теоретическую оценку и никогда не пытайтесь воспроизводить в быту без надлежащего оборудования и мер безопасности.