Какое количество керосина необходимо израсходовать, чтобы преобразовать в пар 2 кг льда, взятого при 0°С, если КПД керосинки, на которой этот лед нагревался, составляет 40%?
Физика 9 класс Тепловые явления количество керосина преобразование льда в пар КПД керосинки 2 кг льда физика 9 класс Новый
Чтобы решить задачу, нам нужно определить, сколько энергии потребуется для преобразования 2 кг льда в пар, а затем, исходя из этого, рассчитать количество керосина, которое необходимо израсходовать с учетом КПД устройства.
Шаг 1: Определение необходимой энергии.
Для начала нам нужно определить, сколько энергии потребуется для нагрева льда и его последующего превращения в пар. Этот процесс включает несколько этапов:
Теперь мы можем использовать следующие значения:
Шаг 2: Расчет энергии для каждого этапа.
Шаг 3: Общая энергия.
Теперь мы складываем все энергии:
Q = Q1 + Q2 + Q3 = 668 + 836 + 4520 = 6024 кДж.
Шаг 4: Учет КПД.
КПД керосинки составляет 40%, что означает, что только 40% энергии, выделяемой при сгорании керосина, используется для нагрева. Таким образом, нам нужно учесть этот коэффициент:
Энергия, которую мы должны получить от керосина, будет равна:
Q' = Q / КПД = 6024 / 0.4 = 15060 кДж.
Шаг 5: Расчет количества керосина.
Теперь нам нужно узнать, сколько энергии выделяется при сгорании 1 кг керосина. Обычно это значение составляет примерно 42-44 МДж/кг (42000-44000 кДж/кг). Мы возьмем среднее значение 42 МДж/кг.
Теперь мы можем рассчитать количество керосина:
m = Q' / Qсгорания = 15060 / 42000 = 0.3587 кг.
Ответ: Чтобы преобразовать 2 кг льда в пар, потребуется израсходовать примерно 0.36 кг керосина с учетом КПД 40%.