Question

Помогите!!Срочно!!!
В алюминевой кастрюле нагрели 2 л воды от 20 °C до 100 °C. Зачёт сгорания 45 мг керосина. Определите массу кастрюле если КПД нагревателя 40 %.
8 класс Физика

Answer 1

Cа = 920 Дж/кг*°C.

Vв = 2 л = 0,002 м3.

Cв = 4200 Дж/кг*°C.

ρ = 1000 кг/м3.

t1 = 20 °C.

t2 = 100 °C.

mк = 45 г = 0,045 кг.

q = 4,6 *107 Дж/кг.

КПД = 40 %.

m - ?

Запишем определение для КПД нагревателя: КПД = Qп * 100 % / Qз.

Qз = q * mк.

Qп = Cв * mв * (t2 - t1) + Cа * m * (t2 - t1).

Массу нагретой воды mв выразим формулой: mв = ρ * Vв.

Qп = Cв * ρ * Vв * (t2 - t1) + Cа * m * (t2 - t1).  

КПД = (Cв * ρ * Vв * (t2 - t1) + Cа * m * (t2 - t1)) * 100 % / q * mк.

Cв * ρ * Vв * (t2 - t1) + Cа * m * (t2 - t1) = q * mк * КПД / 100 %.

Cа * m * (t2 - t1) = q * mк * КПД / 100 % -  Cв * ρ * Vв * (t2 - t1).

m = (q * mк * КПД / 100 % -  Cв * ρ * Vв * (t2 - t1)) / Cа * (t2 - t1).

m = (4,6 *107 Дж/кг * 0,045 кг * 40 % / 100 % -  4200 Дж/кг*°C * 1000 кг/м3 * 0,002 м3 * (100 °C - 20 °C)) / 920 Дж/кг*°C * (100 °C - 20 °C) = 2,1 кг.

Ответ: кастрюля имеет массу m = 2,1 кг.