Какое количество воды, взятой при температуре 20 °C, можно превратить в пар, используя 100 г керосина на керосинке

Для решения этой задачи нам понадобится учесть несколько физических принципов и применить соответствующие формулы.

Шаг 1: Найдем количество теплоты, необходимое для превращения 100 г керосина в пар. Для этого воспользуемся формулой:

\(Q = mc\Delta T\),

где
\(Q\) - количество теплоты,
\(m\) - масса вещества (керосина),
\(c\) - удельная теплоемкость вещества,
\(\Delta T\) - изменение температуры.

Удельная теплоемкость для керосина принимается равной 2.2 Дж/г·°C.

Подставим данные в формулу:

\(Q = 100 \, \text{г} \times 2.2 \, \text{Дж/г·°C} \times (100-20) \, \text{°C}\).

\(Q = 100 \, \text{г} \times 2.2 \, \text{Дж/г·°C} \times 80 \, \text{°C}\).

\(Q = 100 \times 2.2 \times 80 \, \text{Дж}\).

\(Q = 17600 \, \text{Дж}\).

Шаг 2: Найдем количество отданной теплоты, используя КПД (коэффициент полезного действия) керосинки. Для этого воспользуемся формулой:

\(Q_{\text{полез}} = Q \times \text{КПД}\).

\(Q_{\text{полез}} = 17600 \, \text{Дж} \times 0.7\).

\(Q_{\text{полез}} = 12320 \, \text{Дж}\).

Шаг 3: Найдем количество воды, которое можно превратить в пар с использованием данного количества теплоты. Для этого воспользуемся формулой:

\(Q_{\text{пары}} = mL\),

где
\(Q_{\text{пары}}\) - количество теплоты, необходимое для превращения воды в пар,
\(m\) - масса воды,
\(L\) - удельная теплота парообразования воды.

Удельная теплота парообразования воды принимается равной 2260 Дж/г.

Подставим данные в формулу:

\(Q_{\text{пары}} = 12320 \, \text{Дж}\).

\(m \times 2260 \, \text{Дж/г} = 12320 \, \text{Дж}\).

\(m = \frac{12320 \, \text{Дж}}{2260 \, \text{Дж/г}}\).

\(m \approx 5.44 \, \text{г}\).

Таким образом, можно превратить приблизительно 5.44 г воды, взятой при температуре 20 °C, в пар, используя 100 г керосина на керосинке с КПД 70%.