Какое количество керосина необходимо сжечь на горелке с КПД 25%, чтобы преобразовать 2 кг льда, взятого при температуре

Радужный_Лист

22

Для решения данной задачи, нам необходимо сначала определить теплоту плавления льда.

Теплота плавления льда равна 333,5 кДж/кг (килоджоулей на килограмм). Это означает, что для превращения одного килограмма льда в воду при температуре 0 градусов нужно 333,5 килоджоулей.

Теперь найдем общее количество теплоты, необходимое для преобразования 2 кг льда в воду. Для этого умножим теплоту плавления на массу льда:

\[Q = m \cdot L\]

Где:
\(Q\) - общее количество теплоты (в килоджоулях)
\(m\) - масса льда (в килограммах)
\(L\) - теплота плавления льда (в килоджоулях на килограмм)

Подставим известные значения:
\[Q = 2 \, \text{кг} \cdot 333,5 \, \text{кДж/кг} = 667 \, \text{кДж}\]

Теперь у нас есть общее количество теплоты, необходимое для превращения 2 кг льда в воду.

Однако, эта теплота будет в полном объеме выделяться только при полном сгорании керосина на горелке. У нас же есть информация о КПД горелки, который равен 25%. Это означает, что только 25% теплоты горения керосина будет использовано для преобразования льда в воду, а 75% будет потеряно.

Теперь найдем количество керосина, необходимого для получения требуемого количества теплоты.

Пусть \(m_{\text{керосина}}\) - масса керосина, выраженная в килограммах. Тогда:

\[\text{Количество использованной теплоты} = 0,25 \cdot m_{\text{керосина}} \cdot Q\]

Расставляем неизвестное налево:
\[m_{\text{керосина}} = \frac{\text{Количество использованной теплоты}}{0,25 \cdot Q}\]

Подставляем известные значения:
\[m_{\text{керосина}} = \frac{667 \, \text{кДж}}{0,25 \cdot 667 \, \text{кДж}} = \frac{667}{0,25} = 2668 \, \text{кг}\]

Таким образом, для преобразования 2 кг льда в воду при данном КПД горелки необходимо сжечь около 2668 килограммов керосина.