3. Какова масса керосина, который надо сжечь, чтобы нагреть 4 л воды от температуры 35 °C до кипения? Вода получает 50 % теплоты сгорания керосина.

Дано: объём воды 4 л; начальная температура 35 °C; конечная температура 100 °C; воде передаётся 50 % теплоты сгорания керосина. Используем \(c=4200\) Дж/(кг·°C), \(q_{к}=4{,}6\cdot10^7\) Дж/кг и плотность воды 1 кг/л.

1. Масса воды: \(m_{в}=4\) кг.

2. Изменение температуры: \(\Delta t=100-35=65\) °C.

3. Теплота, необходимая для нагревания воды: \(Q_{в}=c m_{в}\Delta t=4200\cdot4\cdot65=1{,}092\cdot10^6\) Дж.

4. Поскольку воде передаётся половина теплоты сгорания, полная теплота сгорания керосина должна быть \(Q_{к}=Q_{в}/0{,}5=2{,}184\cdot10^6\) Дж.

5. Масса керосина: \(m_{к}=Q_{к}/q_{к}=\dfrac{2{,}184\cdot10^6}{4{,}6\cdot10^7}\approx0{,}0475\) кг \(=47{,}5\) г.

Ответ: нужно сжечь примерно 48 г керосина.