Дано:
- Объем воды, V = 11 л = 0.011 м³
- Начальная температура воды, T_initial = 7 °C
- Масса горючего, m_fuel = 0.08 кг
- КПД нагревательной установки, η = 49% = 0.49
- Удельная теплота сгорания горючего, Q_burn = 14 МДж/кг = 14 * 10^6 Дж/кг
- Удельная теплоемкость воды, c_water = 4200 Дж/(кг·°C)
- Плотность воды, ρ_water = 1000 кг/m³
Найти: конечная температура воды, T_final.
Решение:
1) Сначала найдем массу воды:
m_water = V * ρ_water
m_water = 0.011 м³ * 1000 кг/m³ = 11 кг
2) Теперь рассчитаем количество тепла, полученного водой от сгоревшего горючего:
Q_received = η * m_fuel * Q_burn
Q_received = 0.49 * 0.08 кг * (14 * 10^6 Дж/кг)
Q_received = 0.49 * 0.08 * 14 * 10^6
Q_received = 549760 Дж
3) Теперь используем формулу для расчета изменения температуры воды:
Q_received = m_water * c_water * (T_final - T_initial)
4) Подставим известные значения в уравнение:
549760 Дж = 11 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * (T_final - 7 °C)
5) Найдем (T_final - 7 °C):
549760 = 46200 * (T_final - 7)
T_final - 7 = 549760 / 46200
T_final - 7 ≈ 11.9
6) Теперь найдем T_final:
T_final = 11.9 + 7 ≈ 18.9 °C
Округлим до целых градусов:
Ответ: Вода нагрелась до 19 °C.