8. В резервуаре нагревателя находится 800 г керосина. Сколько литров воды можно нагреть этим количеством керосина от 10 до 100 °С, если на нагревание расходуется 40% выделяемой энергии?

Эта задача требует расчета количества теплоты, выделяемого при сгорании керосина, а затем использования части этой теплоты для нагревания воды. Важно учесть КПД процесса.

1. Рассчитаем общее количество теплоты, которое может выделить керосин:

Формула: \[ Q_{керосина, общ} = q_{керосина} \cdot m_{керосина} \]

Где:

• q_{керосина (удельная теплота сгорания керосина) ≈ 44 × 10⁶ Дж/кг
• m_{керосина = 800 г = 0.8 кг

\[ Q_{керосина, общ} = (44 \times 10^6 \text{ Дж/кг}) \cdot 0.8 \text{ кг} = 35.2 \times 10^6 \text{ Дж} \]

2. Рассчитаем полезное количество теплоты, которое идет на нагревание воды (40% от общего):

Формула: \[ Q_{полезное} = Q_{керосина, общ} \cdot \text{КПД} \]

КПД = 40% = 0.4

\[ Q_{полезное} = (35.2 \times 10^6 \text{ Дж}) \cdot 0.4 = 14.08 \times 10^6 \text{ Дж} \]

3. Рассчитаем массу воды, которую можно нагреть этим количеством теплоты:

Используем формулу количества теплоты для нагревания воды:

\[ Q_{полезное} = c_{воды} \cdot m_{воды} \cdot \Delta T_{воды} \]

Выразим массу воды:

\[ m_{воды} = \frac{Q_{полезное}}{c_{воды} \cdot \Delta T_{воды}} \]

Где:

• c_{воды = 4200 Дж/(кг·°С)
• T_{воды, нач = 10 °С
• T_{воды, конечная = 100 °С
• \Delta T_{воды = 100 °С - 10 °С = 90 °С

\[ m_{воды} = \frac{14.08 \times 10^6 \text{ Дж}}{4200 \text{ Дж/(кг·°С)} \cdot 90 \text{ °С}} \]

\[ m_{воды} = \frac{14080000}{378000} \text{ кг} \approx 37.25 \text{ кг} \]

4. Переведем массу воды в литры:

Плотность воды \rho_{воды} ≈ 1000 кг/м³ = 1 кг/л.

Следовательно, масса воды в килограммах численно равна ее объему в литрах.

Ответ: примерно 37.25 л