Для решения этой задачи сначала надо подсчитать сколько тепловой энергии дало сгорание пропана. Её количество можно найти по формуле: Q = q × mпропана = 48000000 × 0,01832 кг ≈ 879000 Дж (мы массу пропана перевели в килограммы). Зная всю энергию сгорания (затраченную энергию) и КПД данной системы, можно найти полезную энергию, которая была потрачена на разогрев воды и посуды. Из формулы КПД: η = × 100%, выразим: Qполезн = = ≈ 105500 Дж. Эта энергия тратится на нагрев алюминиевой посуды и нагрев воды. Количество тепловой энергии, необходимой для разогрева, может быть подсчитана по формуле: Q = c×m×(tконечная - tначальная). В данной задачи нагреваются сразу два объекта: вода и посуда, в которой она находится: Qполезное = Qпосуды + Qводы. Так как масса посуды дана, её материал и теплоёмкость известны, то можно подсчитать, сколько тепловой энергии ушло на её нагрев. При этом, температура посуды меняется вместе с температурой воды, которая в ней находится: от 14 ºС до 60 ºС. Подсчитаем: Qпосуды = cалюминия×mпосуды×(tконечная - tначальная) = 920 ×0,16 кг×(60 ºС - 14 ºС) ≈ 6770 Дж. Откуда можно найти энергию, потраченную на нагрев воды: Qводы = Qполезное - Qпосуды = 105500 Дж - 6770 Дж ≈ 98700 Дж. Теперь, используя формулу нагрева, можно рассчитать массу воды: mводы =| Qводы | | cводы×(tконечное - tначальное) | = | 98700 Дж | | 4200 × (60 ºС - 14 ºС) | ≈ 0,511 кг = 511 г, что и является ответом. |