СРОЧНО
Полярники получают необходимую им воду, растапливая лед. Сколько керосина потребуется сжечь для получения 15 л кипяченой воды, если температура окружающей среды -40 0С? Считайте, что вода получает 50 % энергии, выделяющейся при сгорании керосина.

Для ответа на ваш вопрос, сначала нужно рассчитать количество энергии, необходимое для превращения льда при -40°C в 15 литров кипяченой воды. Потом мы определим, сколько керосина потребуется сжечь для получения этого количества энергии, учитывая, что вода получает только 50% энергии от сгорания керосина.

Процесс состоит из трех шагов:

1. Нагрев льда от -40°C до 0°C.
2. Плавление льда при 0°C.
3. Нагрев воды от 0°C до 100°C (кипячение).

Шаг 1: Нагрев льда до 0°C

Энергия, необходимая для нагрева льда, рассчитывается по формуле: $Q = mc\Delta T$, где:

• $Q$ - энергия (в джоулях),
• $m$ - масса льда (в килограммах),
• $c$ - удельная теплоемкость льда (2.1 кДж/кг°C),
• $\Delta T$ - изменение температуры (40°C).

Шаг 2: Плавление льда

Энергия, необходимая для плавления льда: $Q = mL$, где:

• $L$ - удельная теплота плавления льда (334 кДж/кг).

Шаг 3: Нагрев воды до кипения

Энергия для нагрева воды: $Q = mc\Delta T$, где $c$ - удельная теплоемкость воды (4.18 кДж/кг°C), $\Delta T$ - 100°C.

Расчет общей энергии

Суммируем энергии для всех трех шагов. Затем учитываем, что только 50% энергии от сгорания керосина передается воде. Удельная теплота сгорания керосина составляет примерно 43 МДж/кг. Рассчитаем, сколько керосина потребуется сжечь.

Теперь приступим к расчетам.

Для получения 15 литров кипяченой воды из льда при температуре -40°C, учитывая, что вода получает только 50% энергии от сгорания керосина, потребуется примерно 0.583 килограмма керосина. ​​