Задача 9. При сгорании спирта в спиртовке нагрели 2 л воды в алюминиевой кастрюле массой 0,8 кг от 20 °C до 80 °C. Какая масса спирта сгорела, если КПД спиртовки 30%? (q спирта = 27 МДж/кг).

2 л воды имеют массу 2 кг; повышение температуры составляет \(80-20=60\ ^\circ\mathrm{C}\).

На нагревание воды пошло \(Q_в=4200\cdot2\cdot60=504000\) Дж.

На нагревание кастрюли пошло \(Q_к=920\cdot0.8\cdot60=44160\) Дж.

Полезная теплота: \(Q_п=504000+44160=548160\) Дж. При КПД 30% сгоревший спирт выделил \(Q=\frac{548160}{0.30}=1827200\) Дж.

Удельная теплота сгорания спирта равна 27000000 Дж/кг, поэтому \(m=\frac{1827200}{27000000}\approx0.0677\) кг.

Ответ: примерно 0,0677 кг (67,7 г) спирта.