В нагревателе сожгли 400 грамм керосина. Сколько льда, взятого при - 10°С можно превратить в воду с температурой 20°С, если КПД нагревателя 60%?

1) Сжигаем керосин:

Q₀ = q*m₀ = 4,6*10⁷*0,4 = 1,84*10⁷ Дж

На таяние будет затрачено

Q = 0,60*1,84*10⁷ = 1,1*10⁷ Дж

2)

Греем лед:

Q₁ = c₁*m * (t₂ - t₁) = 2100*m * (0 - (-10)) = 21 000*m Дж

Плавим лед:

Q₂ = λ*m = 340 000*m Дж

Нагреваем получившуюся воду:

Q₃ = c₃*m (t₃-t₂) = 4200*m * (20-0) = 840 000*m Дж

Тогда общее количество теплоты:

Q общ = Q₁+Q₂+Q₃ = (21 000 + 340 000 + 840 000) * m = 1 201 000*m ≈ 1,2*10⁶*m Дж

Приравниваем:

Qобщ = Q

1,2*10⁶*m = 1,1*10⁷

m = 1,2*10⁶ / 1,1*10⁷ = 1,2*10⁶ / 11*10⁶ = 1,2/11 ≈ 0,110 кг или 110 грамм льда