Алюминиевый чайник массой 1,2 кг содержит 2 кг воды при температуре 15 градусов. Сколько потребуется сжечь керосина, чтобы вскипятить воду?

mч = 1,2 кг.

Cа = 920 Дж/кг*°C.

mв = 2 кг.

Cв = 4200 Дж/кг*°C.

t1 = 15°C.

t2 = 100°C.

q = 4,6 * 10⁷ Дж/кг.

mк - ?

Температура кипения воды составляет t2 = 100°C. Так как вода находится в алюминиевом чайнике то, количество теплоты Qк, которое выделяется при сгорании керосина, идет на нагревание не только воды Qв, а и чайника Qч: Qк = Qв + Qч.

Qк = q * mк.

Qв = Cв * mв * (t2 - t1).

Qч = Cа * mч * (t2 - t1).

q * mк = Cв * mв * (t2 - t1) + Cа * mч * (t2 - t1).

mк = ((Cв * mв + Cа * mч) * (t2 - t1)) / q.

mк = ((4200 Дж/кг*°C * 2 кг + 920 Дж/кг*°C * 1,2 кг) * (100°C - 15°C)) / 4,6 * 10⁷ Дж/кг = 0,02 кг.

Ответ: для того чтобы нагреть до кипения воду в чайнике, необходимо спалить mк = 0,02 кг керосина.