Высокий уровень. 5. В алюминиевой кастрюле нагрели 2 л воды от 20 °C до кипения за счёт сжигания 45 г керосина. Определите массу кастрюли, если КПД нагревателя принять равным 40 %.

Примем удельную теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°C), алюминия — 920 Дж/(кг·°C), удельную теплоту сгорания керосина — 46 МДж/кг. Кипение считаем нагреванием воды до 100 °C.

1. Полезная энергия топлива: Qпол = 0,4 · 0,045 · 46 000 000 = 828 000 Дж.
2. Вода массой 2 кг получила: Qв = 2 · 4200 · (100 − 20) = 672 000 Дж.
3. На нагрев кастрюли пошло: Qк = 828 000 − 672 000 = 156 000 Дж.
4. Из Qк = mкcкΔt находим массу: mк = 156 000/(920 · 80) ≈ 2,12 кг.

Ответ: масса кастрюли примерно 2,12 кг.