Воду массой 0,3 кг нагрели на спиртовке от 20 оС до 80 оС и сожгли при этом 7 г спирта. Определите КПД спиртовки.

mв = 0,3 кг.

t1 = 20 °C.

t2 = 80 °C.

C = 4200 Дж/кг*°C.

q = 2,7 * 10⁷ Дж/кг.

mс = 7 г = 0,007 кг.

КПД - ?

Коэффициент полезного действия КПД спиртовки показывает, какая часть затраченной тепловой энергии Qз, выраженная в процентах, переходит в полезную работу Qп: КПД = Qп * 100 % / Qз.

Затраченная теплота Qз это тепловая энергия, которая выделяется при сгорании спирта.

Qз = q * mс.

Qз = 2,7 * 10⁷ Дж/кг * 0,007 кг = 189000 Дж.

Полезная тепловая энергия Qп это энергия, которая идёт на нагревание воды.

Qп = С * mв * (t2 - t1).

Qп = 4200 Дж/кг*°С * 0,3 кг * (80 °C - 20 °C) = 75600 Дж.

КПД = 75600 Дж * 100 % / 189000 Дж = 40 %.

Ответ: спиртовка имеет КПД = 40 %.