Определите какая часть энергии (в %) расходуется на нагревании воды спиртовкой если для нагревания 100 г врды от 20 до 90°С сожглм 5 г спирта.

mв = 100 г = 0,1 кг.

C = 4200 Дж/кг*°C.

t1 = 20 °C.

t2 = 90 °C.

q = 2,7 * 10⁷ Дж/кг.

mс = 5 г = 5 * 10^-3 кг.

КПД - ?

Физическая величина, которая показывает, какая часть затраченной энергии Qз, выраженная в процентах, переходит в полезную Qп называется коэффициентом полезного действия КПД.

КПД = Qп * 100% / Qз.

Qп - это энергия, которая идёт на нагревание воды.

Qп = С * mв * (t2 - t1).

Затраченная энергия Qз, это энергия, которая выделяется при сгорании спирта: Qз = q * mс.

КПД = С * mв * (t2 - t1) * 100 % / q * mс.

КПД = 4200 Дж/кг*°C * 0,1 кг * (90 °C - 20 °C) * 100 % / 2,7 * 10⁷ Дж/кг * 5 * 10^-3 кг = 21,7 %.

Ответ: на нагревание воды расходуется КПД = 21,7 % тепловой энергии, которая выделяется при сгорании спирта.