На примусе вскипятили 1,5 кг воды, взятой при температуре 20°C. Сколько керосина было сожжено, если КПД примуса составляет 55%?

Физика 8 класс Теплота и температурные явления физика 8 класс примус кипячение воды количество керосина КПД температура воды Теплоёмкость расчет энергии физические формулы задачи по физике Новый

Давайте решим задачу о том, сколько керосина было сожжено для вскипания 1,5 кг воды, взятой при температуре 20°C, с учетом, что КПД примуса составляет 55%.

Первым шагом нам нужно определить количество теплоты, необходимое для доведения воды до кипения. Для этого используем формулу:

Q = c * m * (t2 - t1)

• c — удельная теплоёмкость воды, которая равна 4200 Дж/(кг·°C);
• m — масса воды, равная 1,5 кг;
• t2 — конечная температура (температура кипения воды), равная 100°C;
• t1 — начальная температура, равная 20°C.

Теперь подставим значения в формулу:

Q = 4200 * 1,5 * (100 - 20)

Рассчитаем разницу температур:

(100 - 20) = 80°C.

Теперь подставим это значение:

Q = 4200 * 1,5 * 80

Теперь мы можем посчитать:

Q = 4200 * 1,5 = 6300

Q = 6300 * 80 = 504000 Дж.

Итак, нам нужно 504000 Дж, чтобы довести воду до кипения.

Следующий шаг — учесть КПД примуса. КПД показывает, какая часть тепла, выделяемого при сжигании керосина, используется для нагрева воды. В нашем случае КПД равен 55%, или 0,55 в десятичной форме.

Теперь рассчитаем затраченное количество теплоты с учетом КПД:

Qз = Q / КПД

Подставим значения:

Qз = 504000 / 0,55

Теперь проведем вычисления:

Qз ≈ 915454,55 Дж.

Теперь нам нужно узнать, сколько керосина сгорело для получения такого количества теплоты. Известно, что при сжигании 1 кг керосина выделяется примерно 4,8 * 10^6 Дж тепла.

Используем формулу:

q * m(керосина) = Qз

где q — количество теплоты, выделяемое при сжигании 1 кг керосина, равное 4,8 * 10^6 Дж.

Теперь подставим значения и найдем массу керосина:

m(керосина) = Qз / q

m(керосина) = 915454,55 / (4,8 * 10^6)

Теперь проведем вычисления:

m(керосина) ≈ 0,19 кг.

Таким образом, для вскипания 1,5 кг воды при температуре 20°C с использованием примуса с КПД 55% было сожжено примерно 0,19 кг керосина.