8*. Сколько спирта потребуется для превращения 100 г льда, взятого при −10 °C, в стоградусный пар? КПД спиртовки 10 %.

Масса льда m = 100 г = 0,1 кг. Теплота требуется на нагрев льда до 0 °C, его плавление, нагрев воды до 100 °C и парообразование.

Q₁ = mc_льдаΔt = 0,1 · 2100 · 10 = 2100 Дж.

Q₂ = mλ = 0,1 · 3,4 · 10⁵ = 34 000 Дж.

Q₃ = mc_водыΔt = 0,1 · 4200 · 100 = 42 000 Дж.

Q₄ = mL = 0,1 · 23 · 10⁵ = 230 000 Дж.

Q = 2100 + 34 000 + 42 000 + 230 000 = 308 100 Дж. При КПД 10 % энергия сгорания спирта должна составить Q/0,10. Из таблицы q_спирта = 2,7 · 10⁷ Дж/кг.

m_спирта = 308 100/(0,10 · 2,7 · 10⁷) ≈ 0,114 кг.

Ответ: приблизительно 0,114 кг (114 г) спирта.