4. Сколько дров надо сжечь в печке с КПД 40 %, чтобы получить из 200 кг снега, взятого при температуре −10 °C, воду при 20 °C?

По таблице: удельная теплоёмкость льда — 2100 Дж/(кг·К), теплота плавления льда — \(3{,}4\cdot10^5\) Дж/кг, теплоёмкость воды — 4200 Дж/(кг·К), теплота сгорания дров — 10 МДж/кг.

На нагревание снега до 0 °C требуется \(Q_1=mc_{л}\\text{Δ}T=200\cdot2100\cdot10=4{,}2\) МДж.

На плавление снега: \(Q_2=m\lambda=200\cdot3{,}4\cdot10^5=68\) МДж.

На нагревание воды от 0 °C до 20 °C: \(Q_3=mc_{в}\text{Δ}T=200\cdot4200\cdot20=16{,}8\) МДж.

Полезное количество теплоты: \(Q=Q_1+Q_2+Q_3=89\) МДж. С учётом КПД печи топливо должно выделить \(Q_{т}=89/0{,}40=222{,}5\) МДж.

Масса дров: \(m_{д}=Q_{т}/q=222{,}5/10=22{,}25\) кг.

Ответ: нужно сжечь 22,25 кг дров.