5. Сколько керосина нужно сжечь, чтобы нагреть 4 л воды от 20 °C до 100 °C, если 25% выделившейся теплоты передаётся окружающей среде? Удельная теплота сгорания керосина 46 МДж/кг, удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°C), плотность воды 1 кг/л.

Дано: \(V_{в}=4\text{ л}\), \(\rho_{в}=1\text{ кг/л}\), \(t_1=20\,°\text{C}\), \(t_2=100\,°\text{C}\), \(c=4200\text{ Дж/(кг·°C)}\), \(q=46\text{ МДж/кг}\). Окружающей среде передаётся 25% теплоты, значит воде достаётся 75%.

Масса воды: \(m_{в}=\rho_{в}V_{в}=1\cdot4=4\text{ кг}\). Изменение температуры: \(\Delta t=100-20=80\,°\text{C}\).

Теплота, необходимая для нагрева воды: \(Q_{в}=c m_{в}\Delta t=4200\cdot4\cdot80=1\,344\,000\text{ Дж}=1.344\text{ МДж}\).

Поскольку воде передаётся 75% энергии сгорания, \(0.75Q_{сг}=Q_{в}\). Тогда \(Q_{сг}=\frac{1.344}{0.75}=1.792\text{ МДж}\).

Масса керосина: \(m_{к}=\frac{Q_{сг}}{q}=\frac{1.792}{46}\approx0.039\text{ кг}\).

Ответ: нужно сжечь примерно 0,039 кг керосина (около 39 г).