Какое количество керосина надо сжечь, чтобы обратить в пар 400 г воды взятой при температуре кипения?

Задача: сколько керосина надо сжечь, чтобы превратить в пар 400 г воды, взятой при температуре кипения (100 °C).

Решение (пояснение для 8 класса, цель — понять):

• Шаг 1. Найдём тепло, необходимое для испарения воды.

  • Латентное тепло парообразования воды: Lv ≈ 2257 kJ/kg.
  • Масса воды: mW = 400 g = 0.400 kg.
  • Потребное тепло: Q = mW · Lv = 0.400 kg × 2257 kJ/kg ≈ 903 kJ.

• Шаг 2. Учтём, сколько энергии выделяет сгорание керосина.

  • Типичная теплоёмкость сгорания керосина (LHV): q kerosene ≈ 43 MJ/kg = 43000 kJ/kg.
  • Чтобы дать 903 kJ энергии, нужна масса керосина: mK = Q / q kerosene ≈ 903 kJ / 43000 kJ/kg ≈ 0.0210 kg.

• Шаг 3. Переведём в граммы: 0.0210 kg = 21 g.

Ответ: примерно 21 грамм керосина (при идеальной теплоотдаче и полном использовании энергии).

Примечания:

• Если взять более высокую теплоёмкость сгорания керосина (например, около 46 MJ/kg), результат будет около 20 г.
• В реальности учитываются потери тепла и неполное сгорание, поэтому потребуется немного больше топлива.