Какое количество бензина необходимо сжечь для превращения в пар 2 кг воды взятой при температуре 15 градусов и пар при температуре 100 если кпд нагревателя 30 процентов?

Чтобы получить Q теплоты с помощью горелки с кпд η необходимо сжечь m топлива c удельной теплотой сгорания q:

m = Q / (ηq)

кпд = 30%

q = 46 10⁶ Дж/кг

Для выкипания M = 2 кг воды с начальной температурой t = 15 С потребуется подвести количество теплоты, равное

Q₁ = M (C (100 - 15) + λ)

С = 4200 Дж кг⁻¹ град⁻¹ удельная теплоёмкость воды

λ = 2.256 10⁶ Дж/кг

для чего понадобится сжечь бензин массы

m₁ = M (C (100 - 15) + λ) / (ηq) = 2 * (4200*85 + 2256000) / (0.3*46000000) = 0.38 кг

Для выкипания M = 2 кг воды с начальной температурой t = 100 С потребуется подвести количество теплоты, равное

Q₂ = Mλ - воду предварительно подогревать до температуры кипения не придётся

Для полного выкипания 2 кг воды при температуре кипения потребуется

m₂ = Mλ / (ηq) бензина:

m₂ = 2*2.256 10⁶ / (0.3 46 10⁶) = 0.33 кг (на 50 граммов меньше)