При полном сгорании керосина объёмом V = 1 л выделяется количество теплоты Q = 34,5 МДж. Вычислите плотность керосина.

Для вычисления плотности керосина, нужно использовать основную формулу связи массы, объёма и плотности:

где:

• $\rho$ — плотность вещества,
• $m$ — масса вещества,
• $V$ — объём вещества.

Задача даёт нам информацию о количестве теплоты, выделяющемся при полном сгорании керосина, и объёме керосина. Однако для вычисления плотности нам необходима масса керосина, а для её нахождения нужно воспользоваться данными о теплотворной способности вещества.

Из условия задачи известно, что при полном сгорании 1 литра керосина выделяется 34,5 МДж теплоты. Эта величина называется теплотворной способностью керосина. Но также нам нужно знать массу керосина, которая будет сгорать. Для этого используем понятие о теплотворной способности на единицу массы.

Если мы примем, что теплотворная способность керосина на единицу массы составляет примерно 42 МДж/кг (это типичное значение для керосина), то для нахождения массы, которая сгорит при выделении 34,5 МДж, воспользуемся соотношением:

где:

• $Q = 34,5$ МДж — количество выделившейся теплоты,
• $m$ — масса керосина (в кг),
• $q = 42$ МДж/кг — теплотворная способность керосина.

Подставляем значения:

Отсюда находим массу:

Теперь, имея массу керосина (0,8214 кг) и его объём (1 литр = 1 дм³ = 0,001 м³), можем вычислить плотность керосина:

Таким образом, плотность керосина составляет примерно 0,82 кг/л.