Для решения этой задачи сначала надо подсчитать сколько полезной тепловой энергии дала данная нагревательная система: её можно найти как сумму энергий, необходимых для нагрева алюминиевой посуды и нагрева воды. Количество тепловой энергии, необходимой для разогрева, может быть подсчитана по формуле: Q = c×m×(tконечная - tначальная). Энергия, которую получила вода: Qводы = cводы×mводы×(tконечная - tначальная) = 4200 ×0,614 кг×(100 ºС - 45 ºС) ≈ 141800 Дж (конечная температура воды - температура кипения - равна 100 ºС). Энергия, которую получила алюминиевая посуда, можно вычислить, так как известна масса посуды и тип материала из которого она изготовлена, кроме того, температура посуды меняется вместе с температурой воды, которая в ней находится: Qпосуды = cалюминия×mпосуды×(tконечная - tначальная) = 920 ×0,08 кг×(100 ºС - 45 ºС) ≈ 4050 Дж. Таким образом, общее количество полезной тепловой энергии, полученной посудой и водой в этой тепловой системе составляет: Qполезн = Qпосуды + Qводы = 4050 Дж + 141800 Дж ≈ 145900 Дж. Теперь можем воспользоваться формулой КПД: η = × 100%, откуда: Qзатрач = × 100%. Можно подсчитать: Qзатрач = × 100% ≈ 417000 Дж. Данная затраченная энергия берётся из горения нефти, таким образом эта энергия может быть рассчитана формуле: Q = q × m, откуда можно найти массу сгоревшей нефти: m = . Подставим значения и найдём массу: m = ≈ 0,01016 кг = 10,16 г, что и является ответом. |