Для определения КПД спиртовки необходимо вычислить количество тепловой энергии, которое было выделено при сгорании 10 г спирта.

Согласно химическому уравнению сгорания спирта, один молекула спирта выделяет 805 кДж энергии. Узнаем сколько молекул спирта было сожжено:

10 г спирта = 10 г / 46,07 г/моль = 0,217 моль спирта.

Теперь вычислим количество выделенной энергии:

0,217 моль спирта * 805 кДж/моль = 174 кДж

Теперь рассчитаем КПД спиртовки, используя формулу:

КПД = (выделенная энергия / энергия входящая в систему) * 100%

В данном случае энергия входящая в систему - это количество тепловой энергии в воде, которую нагрели до 60 градусов:

Q = m c ΔT
Q = 300 г 4,18 Дж/(г град) * 60 град = 75120 Дж

75120 Дж = 75,12 кДж

Теперь рассчитаем КПД:

КПД = (174 кДж / 75,12 кДж) * 100% ≈ 231%

КПД спиртовки не может превышать 100%, так как это означало бы, что система производит больше энергии, чем получила. Вероятно, была допущена ошибка в расчетах.