Сколько необходимо сжечь керосина для нагревания льда массой 1 кг, взятого при температуре - 10 С и превращения его в пар? КПД нагревателя 50 процентов

Для подогрева льда до точки плавления, расплавления льда, нагрева полученной воды до температуры кипения и для испарения воды потребуется следующее количество теплоты:

Q₁ = m (C₁ΔT₁ + λ₁ + C₂ΔT₂ + λ₂)

Для передачи этого количества теплоты потребуется получить от горелки (c учетом кпд) следующего количества теплоты:

Q₁/η = Q₂ = m'q

откуда искомое количество керосина равно

m' = Q₁ / (qη) = m (C₁ΔT₁ + λ₁ + C₂ΔT₂ + λ₂) / (qη)

Здесь

m = 1 кг - масса льда

С₁ = 2400 Дж / (кг град) - удельная теплоёмкость льда

ΔT₁ = 100° - нагрев льда от - 100° до 0°

λ₁ = 340 000 Дж/кг - удельная теплота плавления льда

C₂ = 4200 Дж / (кг град) - удельная теплоёмкость воды

ΔT₂ = 100° - нагрев воды от 0° до 100°

λ₂ = 2 256 000 Дж/кг - удельная теплота парообразования воды

q = 40 800 000 Дж/кг - удельная теплота сгорания керосина

η = 0,5 - кпд горелки в долях

m' = 1 * (2400*100 + 340000 + 4200*100 + 2256000) / (0.5*40800000) = 0.16 кг = 160 г керосина