Расчёт КПДНа спиртовке нагрели 300 г воды от 20 °С до 80 °С, при этом сгорело 6 г спирта. Определите КПД нагревателя.

Краткая запись:

• Масса воды (m_в): 300 г = 0,3 кг
• Начальная температура (t₁): 20 °C
• Конечная температура (t₂): 80 °C
• Масса спирта (m_с): 6 г = 0,006 кг
• Удельная теплоёмкость воды (c): 4200 Дж/(кг·°C)
• Удельная теплота сгорания спирта (q): 2,7·10⁷ Дж/кг
• Найти: КПД (η) — ?

Пошаговое решение:

1. Шаг 1: Рассчитываем количество теплоты, необходимое для нагрева воды:
   Q_{полезное} = m_в · c · (t₂ - t₁) = 0,3 кг · 4200 Дж/(кг·°C) · (80 °C - 20 °C) = 0,3 · 4200 · 60 = 75600 Дж.
2. Шаг 2: Рассчитываем количество теплоты, выделившееся при сгорании спирта:
   Q_{затраченное} = m_с · q = 0,006 кг · 2,7·10⁷ Дж/кг = 0,006 · 27000000 = 162000 Дж.
3. Шаг 3: Рассчитываем КПД нагревателя:
   η = (Q_{полезное} / Q_{затраченное}) · 100% = (75600 Дж / 162000 Дж) · 100% ≈ 46,7%.

Ответ: 46,7%