7. Какое количество керосина надо израсходовать, чтобы превратить в пар 2 кг льда, взятого при 0 °C, если КПД керосинки, на которой этот лёд нагревается, 40%?

Считаем, что лёд нужно превратить в водяной пар при 100 °C. Удельная теплота плавления льда λ = 3,4 · 10⁵ Дж/кг, теплоёмкость воды c = 4200 Дж/(кг·°C), удельная теплота парообразования воды L = 23 · 10⁵ Дж/кг.

На плавление льда требуется Q₁ = λm = 3,4 · 10⁵ · 2 = 680 000 Дж.

На нагрев полученной воды до 100 °C требуется Q₂ = cmΔt = 4200 · 2 · 100 = 840 000 Дж.

На превращение воды в пар требуется Q₃ = Lm = 23 · 10⁵ · 2 = 4 600 000 Дж.

Полезное тепло Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ = 6 120 000 Дж. При КПД 40% энергия сгорания керосина должна быть Q/0,4. По таблице q = 4,6 · 10⁷ Дж/кг, поэтому масса керосина m_к = Q/(0,4q) = 6 120 000/(0,4 · 4,6 · 10⁷) ≈ 0,33 кг.

Ответ: приблизительно 0,33 кг керосина.