Дано: m_спирта = 50 г = 0,05 кг, Δt = 80 - 30 = 50 °C, КПД = 0,30, Q_спирта = 2,9*10^7 Дж/кг, c_воды = 4200 Дж/(кг*°C).
Найти: m_воды
Решение:
1. Найдем количество теплоты, выделяемое при сжигании спирта:
Q = m_спирта * Q_спирта = 0,05 * 2,9*10^7 = 1,45*10^6 Дж.
2. Найдем количество теплоты, необходимое для нагрева воды:
Q = m_воды * c_воды * Δt.
3. Учитывая КПД спиртовки, запишем уравнение:
Q = η * Q_спирта,
m_воды * c_воды * Δt = η * m_спирта * Q_спирта,
m_воды = (η * m_спирта * Q_спирта) / (c_воды * Δt).
4. Подставим известные значения и найдем m_воды:
m_воды = (0,30 * 0,05 * 2,9*10^7) / (4200 * 50) = 100 г.
Ответ: можно нагреть 100 грамм воды.