Определите КПД спиртовки, если при нагревании на ней 150 г воды от 20 до 80 0 С израсходовано 4 г спирта. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг*0 С, удельная теплота сгорания спирта 3*107 Дж/кг.

На спиртовке нагревали воду массой m₁ = 150 г = 0,15 кг от температуры t₁ = 20°С до температуры t₂ = 80°С, температура воды при этом повысилась на Δt = t₂ - t₁ = 80°С - 20°С = 60°С и вода получила количество теплоты Q₁ = m₁ ∙ c ∙ Δt. Из условия задачи известно, что был сожжен спирт массой m₂ = 4 г = 0,004 кг, который выделил количество теплоты Q₂ = q ∙ m₂. Коэффициент полезного действия находят по формуле: η = Q₁/Q₂ или η = m₁ ∙ c ∙ Δt / (q ∙ m₂). Из справочников определяем удельную теплоемкость воды с₁ = 4200 Дж / (кг ∙ °С), и удельную теплоту сгорания спирта q = 27000000 Дж/кг. Подставив значения физических величин в расчётную формулу, найдём КПД спиртовки:

η = 0,15 кг ∙ 4200 Дж / (кг ∙ °С) ∙ 60°С / (27000000 Дж/кг ∙ 0,004 кг);

η = 0,35 = 35%.

Ответ: КПД спиртовки составляет 35%.