Какую массу воды можно нагреть от 20 С до температуры кипения на лампе, в которой сгорает 200 г керосина, а её коэффициент полезного действия равен 12%? тема: тепловой двигатель решение с формулами. без объяснения.

t1 = 20 °C.

t2 = 100 °C.

mк = 200 г = 0,2 кг.

C = 4200 Дж/кг*°C.

λ = 4,6 * 10⁷ Дж/кг.

КПД = 12 %.

mв - ?

При сгорании керосина в лампе выделяется количество тепловой энергии Qк: Qк = λ * mк, где λ - удельная теплота сгорания керосина, mк - масса керосина, который сгорел.

Необходимую тепловую энергию для нагревания воды Qв выразим формулой: Qв = C * mв * (t2 - t1), где C - удельная теплоёмкость воды, mв - масса нагретой воды, t2, t1 - конечная и начальная температура.

Так как воду нагревают до температуры кипения, то t2 = 100 °C.

Но так как только 12% выделившегося при сгорании тепла идёт на нагревание воды, то Qк * КПД / 100 % = Qв.

λ * mк * КПД / 100 % = C * mв * (t2 - t1).

mв = λ * mк * КПД / 100 % * C * (t2 - t1).

mв = 4,6 * 10⁷ Дж/кг * 0,2 кг * 12 % / 100 % * 4200 Дж/кг*° * (100 °C - 20°C) = 3,3 кг.

Ответ: на керосиновой лампе можно нагреть до температуры кипения mв = 3,3 кг воды.