Для решения данной задачи, воспользуемся формулой теплового баланса:
Q_1 + Q_2 = 0
Где Q_1 - количество тепла, получаемое от сгорания керосина, Q_2 - количество тепла, необходимое для нагревания воды.
Первым делом, посмотрим на количество тепла, требуемое для нагревания 100 г воды:
Q_2 = m * c * ΔT
где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.
Удельная теплоемкость воды равна около 4,18 Дж/г × К.
ΔT = Т_конечная - Т_начальная
Т_конечная = 100°C (вода переходит в пар) = 373K Т_начальная = 50°C = 323K
ΔT = 373K - 323K = 50K
Q_2 = 100г * 4,18 Дж/г×К * 50К = 20900 Дж
Теперь рассмотрим количество тепла, получаемое от сгорания керосина:
Q_1 = m_к * Q_к
где m_к - масса керосина, Q_к - теплота сгорания керосина.
Теплота сгорания керосина Q_к составляет около 43 МДж/кг.
1 кг = 1000 г
Q_к = 43 МДж/кг = 43 000 000 Дж/кг
Теперь мы можем выразить массу керосина m_к:
m_к = Q_2 / Q_к
m_к = 20900 Дж / 43 000 000 Дж/кг = 0.000486 кг = 0.486 г
Таким образом, необходимо сжечь примерно 0.486 г керосина, чтобы нагреть 100 г воды от 50°C до 100°C.
