Для решения задачи нужно воспользоваться уравнением теплового баланса:
(Q_{\text{потр}} = m_1c_1(T_2 - T1) + M \cdot Q{\text{к}}),
где:
(Q_{\text{потр}}) - количество теплоты для испарения воды,
(m_1 = 4) кг - масса воды,
(c_1 = 4200) Дж/(кг*С) - удельная теплоемкость воды,
(T_2 = 100) градусов - конечная температура воды (кипение),
(T_1 = 20) градусов - начальная температура воды,
(M) - масса керосина (кг),
(Q_{\text{к}} = 43000) кДж/кг - теплота испарения керосина.
Подставляем все значения в уравнение:
(Q_{\text{потр}} = 4 \cdot 4200 \cdot (100 - 20) + M \cdot 43000),
(Q_{\text{потр}} = 4 \cdot 4200 \cdot 80 + M \cdot 43000),
(Q_{\text{потр}} = 1344000 + M \cdot 43000),
Так как вся вода испарилась, то весь полученный тепловой эффект ушел на испарение, поэтому:
(Q{\text{потр}} = Q{\text{вн}}),
(1344000 + M \cdot 43000 = 0),
(M = -\frac{1344000}{43000}),
(M = -31.26) кг.
Ответ: для испарения 4 кг воды потребовалось около 31.26 кг керосина.
Для решения задачи нужно воспользоваться уравнением теплового баланса:
(Q_{\text{потр}} = m_1c_1(T_2 - T1) + M \cdot Q{\text{к}}),
где:
(Q_{\text{потр}}) - количество теплоты для испарения воды,
(m_1 = 4) кг - масса воды,
(c_1 = 4200) Дж/(кг*С) - удельная теплоемкость воды,
(T_2 = 100) градусов - конечная температура воды (кипение),
(T_1 = 20) градусов - начальная температура воды,
(M) - масса керосина (кг),
(Q_{\text{к}} = 43000) кДж/кг - теплота испарения керосина.
Подставляем все значения в уравнение:
(Q_{\text{потр}} = 4 \cdot 4200 \cdot (100 - 20) + M \cdot 43000),
(Q_{\text{потр}} = 4 \cdot 4200 \cdot 80 + M \cdot 43000),
(Q_{\text{потр}} = 1344000 + M \cdot 43000),
Так как вся вода испарилась, то весь полученный тепловой эффект ушел на испарение, поэтому:
(Q{\text{потр}} = Q{\text{вн}}),
(1344000 + M \cdot 43000 = 0),
(M = -\frac{1344000}{43000}),
(M = -31.26) кг.
Ответ: для испарения 4 кг воды потребовалось около 31.26 кг керосина.