9. Для нагрева 2 л воды от 10 °C до 100 °C использовали 50 г керосина. Определите КПД нагревателя. Удельная теплота сгорания керосина равна 43 МДж/кг.

Дано: \(V=2\) л, \(t_1=10\ ^\circ\mathrm{C}\), \(t_2=100\ ^\circ\mathrm{C}\), \(m_{к}=50\) г, \(q=43\) МДж/кг. Для воды используем \(\rho=1\) кг/л и \(c=4200\) Дж/(кг·°C).

Масса воды: \(m_{в}=\rho V=2\) кг. Изменение температуры: \(\Delta t=100-10=90\ ^\circ\mathrm{C}\).

Полезное количество теплоты: \(Q_{пол}=c m_{в}\Delta t=4200\cdot2\cdot90=756000\) Дж.

Масса керосина в килограммах: \(50\) г \(=0{,}05\) кг. Энергия, выделившаяся при его сгорании: \(Q_{зат}=qm_{к}=43\cdot10^6\cdot0{,}05=2150000\) Дж.

КПД нагревателя: \(\eta=\frac{Q_{пол}}{Q_{зат}}\cdot100\%=\frac{756000}{2150000}\cdot100\%\approx35{,}2\%\).

Ответ: КПД нагревателя примерно 35,2%.