Для преобразования 4 кг льда при температуре 0 °C в воду при температуре 20 °C необходимо сначала растопить лед до 0 °C, затем нагреть воду от 0 °C до 20 °C.
Для растопления льда до 0 °C используем формулу Q = m * L, где Q - количество необходимой теплоты, m - масса льда, L - удельная теплота плавления льда = 334 дж/г.
Q = 4 кг 1000 г/кг 334 дж/г = 1 336 000 дж
Для нагревания воды от 0 °C до 20 °C используем формулу Q = m c ΔT, где c - удельная теплоемкость воды = 4,18 Дж/г°C, ΔT - изменение температуры.
Q = 4 кг 1000 г/кг 4,18 Дж/г°C * 20 °C = 334 400 Дж
Общее количество теплоты, необходимое для преобразования 4 кг льда в воду при температуре 20 °C:
Qобщ = 1 336 000 Дж + 334 400 Дж = 1 670 400 Дж
Теплота, выделяемая при сжигании керосина с КПД 30% составит:
Для преобразования 4 кг льда при температуре 0 °C в воду при температуре 20 °C необходимо сначала растопить лед до 0 °C, затем нагреть воду от 0 °C до 20 °C.
Для растопления льда до 0 °C используем формулу Q = m * L, гдеQ - количество необходимой теплоты,
m - масса льда,
L - удельная теплота плавления льда = 334 дж/г.
Q = 4 кг 1000 г/кг 334 дж/г = 1 336 000 дж
Для нагревания воды от 0 °C до 20 °C используем формулу Q = m c ΔT, гдеc - удельная теплоемкость воды = 4,18 Дж/г°C,
ΔT - изменение температуры.
Q = 4 кг 1000 г/кг 4,18 Дж/г°C * 20 °C = 334 400 Дж
Общее количество теплоты, необходимое для преобразования 4 кг льда в воду при температуре 20 °C:Qобщ = 1 336 000 Дж + 334 400 Дж = 1 670 400 Дж
Теплота, выделяемая при сжигании керосина с КПД 30% составит:Qкеросина = Qобщ / КПД = 1 670 400 Дж / 0,3 = 5 568 000 Дж
Итак, для преобразования 4 кг льда в воду при температуре 20 °C необходимо сжечь керосина объемом 5 568 000 Дж.