Сколько льда при температуре -10°С может быть растоплено на горелке с КПД в 40% при сжигании 1 литра керосина?

Для решения этой задачи требуется использовать формулу для вычисления количества теплоты, которое может быть получено при сжигании керосина с определенным КПД.

Количество теплоты, получаемое при сжигании, можно вычислить с помощью формулы:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
где \( Q \) - количество теплоты (в Дж),
\( m \) - масса вещества (в г),
\( c \) - удельная теплоемкость (в Дж/г°C),
\( \Delta T \) - изменение в температуре (в °C).

Распишем эту формулу подробнее для данной задачи:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
\( m \) - масса льда,
\( c \) - удельная теплоемкость воды,
\( \Delta T \) - изменение в температуре.

Теперь нужно учесть, что КПД горелки в этой задаче равен 40%. КПД горелки можно определить как отношение выходной мощности к входной мощности:
\[ \text{КПД} = \frac{Q_{\text{вых}}}{Q_{\text{вх}}} \times 100\% \]
где \( Q_{\text{вых}} \) - выходная мощность (получаемая теплота),
\( Q_{\text{вх}} \) - входная мощность (энергия, выделяемая при сжигании керосина).

Таким образом, в данной задаче мы знаем, что КПД равен 40%, а входная мощность (энергия, выделяемая при сжигании 1 литра керосина) равна \( Q_{\text{вх}} = 1 \) литр.

Найдем выходную мощность (получаемую теплоту):
\[ Q_{\text{вых}} = \text{КПД} \times Q_{\text{вх}} \]
\[ Q_{\text{вых}} = 0.4 \times Q_{\text{вх}} \]
\[ Q_{\text{вых}} = 0.4 \times 1 \]
\[ Q_{\text{вых}} = 0.4 \text{ л} \]

Теперь мы можем воспользоваться формулой для расчета количества теплоты, получаемой при сжигании керосина:
\[ Q_{\text{вых}} = m \cdot c \cdot \Delta T \]
Подставим известные значения:
\[ 0.4 = m \cdot c \cdot \Delta T \]

Удельная теплоемкость воды \( c \) примерно равна 4.186 Дж/г°C, а изменение температуры \( \Delta T \) равно \( -10 \)°C (поскольку лед растапливается).
Подставим эти значения:
\[ 0.4 = m \cdot 4.186 \cdot (-10) \]

Зная, что \( 4.186 \cdot (-10) = -41.86 \), можно выразить \( m \):
\[ 0.4 = m \cdot (-41.86) \]
\[ m = \frac{0.4}{(-41.86)} \]
\[ m \approx -0.0095528 \]

Масса льда не может быть отрицательной, поэтому мы делаем вывод, что лед при температуре -10°C не растает при сжигании 1 литра керосина на горелке с таким КПД (40%).