№8. При нагревании на спиртовке 290 г воды от 20 до 80 °С израсходовано 8 г спирта. Чему равен КПД спиртовки? ( удельная теплота сгорания спирта 2,9 *107 Дж/ кг, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг°С )

Дано:

\( m_{воды} = 290 \text{ г} = 0.29 \text{ кг} \)

\( ΔT = 80^C - 20^C = 60^C \)

\( m_{спирта} = 8 \text{ г} = 0.008 \text{ кг} \)

\( c_{воды} = 4200 \text{ Дж/(кг} C) \)

\( q_{спирта} = 2.9 \times 10^7 \text{ Дж/кг} \)

Найти:

\( η \) — КПД спиртовки.

Решение:

1. Найдём количество теплоты, которое пошло на нагревание воды:

\[ Q_{воды} = c_{воды} m_{воды} \u0394T \]

\[ Q_{воды} = 4200 \text{ Дж/(кг} C) 0.29 \text{ кг} 60^C = 73080 \text{ Дж} \]

2. Найдём количество теплоты, которое выделилось при сгорании спирта:

\[ Q_{спирта} = q_{спирта} m_{спирта} \]

\[ Q_{спирта} = 2.9 10^7 \text{ Дж/кг} 0.008 \text{ кг} = 232000 \text{ Дж} \]

3. КПД спиртовки равен отношению полезной теплоты (пошедшей на нагревание воды) к полной теплоте (выделившейся при сгорании спирта):

\[ η = \frac{Q_{воды}}{Q_{спирта}} 100 \% \]

\[ η = \frac{73080 \text{ Дж}}{232000 \text{ Дж}} 100 \% \approx 31.5 \ \text{%} \]

Ответ: 31.5 %.