КПД керосина 30%. Сколько нужно сжечь керосина, чтобы нагреть 3 литра воды от 15 градусов кипения?

V = 3 л = 3 * 10^-3 м³.

ρ = 1000 кг/м³.

t1 = 15 °C.

t2 = 100 °C.

C = 4200 Дж/кг*°C.

q = 4,6 * 10⁶ Дж/кг.

mк - ?

Запишем определение для КПД: КПД = Qп * 100 % / Qз, где Qп - полезное количество теплоты, которое идёт на нагревание воды, Qз - затраченное количество теплоты, которая выделяется при сгорании керосина.

Qп = С * m * (t2 - t1) = С * ρ * V * (t2 - t1).

Qз = q * mк.

КПД = С * ρ * V * (t2 - t1) * 100 % / q * mк.

mк = С * ρ * V * (t2 - t1) * 100 % / q * КПД.

mк = 4200 Дж/кг*°C * 1000 кг/м³ * 3 * 10^-3 м³ * (100 °C - 15 °C) * 100 % / 4,6 * 10⁶ Дж/кг * 30 % = 0,0078 кг.

Ответ: для нагревания воды до температуры кипения необходимо спалить керосина mк = 0,0078 кг.