На газовой плите находится алюминиевый чайник с водой при комнатной температуре 18 ºС. Масса чайника 0,2 кг, масса воды 3 кг. Определите массу и объём газа, который должен сгореть, чтобы вода нагрелась до кипения и 10% её выкипело. КПД нагревателя равен 70%. Плотность природного газа в этих условиях равна 0,72 кг/м3

Табличные значения:

удельная теплоёмкость алюминия - 920 Дж / (кг * °С)

удельная теплоёмкость воды - 4200 Дж / (кг*°С)

Удельная теплота сгорания газа - 44 000 000 Дж/кг

Удельная теплота испарения воды - 2 300 000 Дж/кг

КПД=А полезная / Q затраченная

Q затраченная = А полезная / КПД

Q затраченная = q*m=q*p*V

m=Q затраченная / q

10% от m2 = 0.1*m2

А полезная = с1*m1*Δt1+c2*m2 * Δt2+L2*10%*m2

А полезная = 920*0.2 * (100-18) + 4200*3 * (100-18) + 2 300 000 * 0.1*3=

=15 088+1 033 200+690 000=1 738 288 Дж

Q затраченная = 1 738 288/70%=1 738 288/0.7=2 483 268 Дж

m=2 483 268/44 000 000 = 0.0564 кг или 56. 4 г

p=m/V

V=m/p=0.0564/0.72=0.07833 м^3

Возможны неточности из-за табличных неточностей, ибо у. т. с. газа от 42 до 44 миллионов, плотность газа приблизительно равна 1, а у. т. алюминия может быть от 880 до 920 и т. д.

Но главное ход решения, а значения можно и поменять)