Чтобы рассчитать количество керосина, необходимое для превращения 2 кг льда в пар, нужно учесть три этапа: нагрев льда до 0 °C, плавление льда, нагрев полученной воды до 100 °C и превращение воды в пар. 1. Нагрев льда от - 0 °C до 0 °C: Количество теплоты, необходимое для нагрева льда, можно вычислить по формуле: Q1 = m * c_лед * ΔT, где m = 2 кг, c_лед (удельная теплоемкость льда) ≈ 2,1 кДж/(кг·°C), а ΔT = 0 °C - (-0 °C) = 0 °C. В этом случае Q1 = 2 кг * 2,1 кДж/(кг·°C) * 0 °C = 0. 2. Плавление льда (0 °C): Количество теплоты, необходимое для плавления льда: Q2 = m * Lпл, где Lпл (теплота плавления) ≈ 334 кДж/кг. Q2 = 2 кг * 334 кДж/кг = 668 кДж. 3. Нагрев воды от 0 °C до 100 °C: Q3 = m * c_вода * ΔT, где c_вода ≈ 4,18 кДж/(кг·°C) и ΔT = 100 °C - 0 °C = 100 °C. Q3 = 2 кг * 4,18 кДж/(кг·°C) * 100 °C = 836 кДж. 4. Парообразование (вода в пар): Q4 = m * Lв, где Lв (теплота парообразования) ≈ 2260 кДж/кг. Q4 = 2 кг * 2260 кДж/кг = 4520 кДж. Общее количество теплоты: Q_total = Q2 + Q3 + Q4 = 668 кДж + 836 кДж + 4520 кДж = 6024 кДж. Теперь учитывая КПД керосинки 40%, необходимо больше энергии израсходовать: Q_керосин = Q_total / КПД = 6024 кДж / 0,4 = 15060 кДж. Теперь, чтобы узнать, сколько керосина потребуется, нужно знать теплоту сгорания керосина, которая составляет около 42-47 МДж/кг. Приняв 45 МДж/кг, можно найти массу керосина: m_керосин = Q_керосин / Lсгор = 15060 кДж / 45000 кДж/кг ≈ 0,334 кг. Таким образом, для превращения 2 кг льда в пар нужно израсходовать примерно 0,334 кг керосина.
