6. Сколько воды, взятой при температуре 20 °C, можно нагреть до 80 °C, сжигая керосин массой 40 г? Считать, что вся выделяемая при горении керосина энергия идёт на нагревание воды. i) Составьте уравнение теплового баланса. ii) Определите, какое количество теплоты выделится при сжигании керосина (q = 46 МДж/кг). iii) Выразите и вычислите массу воды из уравнения теплового баланса (cводы = 4,2 кДж/(кг · °C)).

i) По условию вся энергия, выделившаяся при сгорании керосина, нагревает воду: \(Q_{\text{кер}}=Q_{\text{воды}}\), или \(q m_{\text{кер}}=c m_{\text{воды}}(t_2-t_1)\).

ii) Переведём массу керосина в килограммы: \(m_{\text{кер}}=40\text{ г}=0.04\text{ кг}\).

Количество теплоты сгорания: \(Q_{\text{кер}}=q m_{\text{кер}}=46\cdot10^6\cdot0.04=1.84\cdot10^6\text{ Дж}=1840\text{ кДж}\).

iii) Из теплового баланса выразим массу воды: \(m_{\text{воды}}=\frac{Q_{\text{кер}}}{c(t_2-t_1)}\).

Подставим значения: \(m_{\text{воды}}=\frac{1840}{4.2(80-20)}\approx7.30\text{ кг}\).

Ответ: можно нагреть примерно 7.3 кг воды.