№658 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

1. Сколько дров надо сжечь в печке с КПД $$40\%$$, чтобы получить из $$200\ \text{кг}$$ снега, взятого при температуре $$-10\ ^\circ\text{C}$$, воду при $$20\ ^\circ\text{C}$$?

Количество теплоты, необходимое для нагревания снега до $$0^\circ\text{C}$$, его плавления и нагревания получившейся воды до $$20^\circ\text{C}$$:

$$Q = m c_{\text{л}}(0-t_1)+m\lambda + m c_{\text{в}} t_2$$

Тогда при $$m=200\ \text{кг}$$, $$t_1=-10^\circ\text{C}$$, $$t_2=20^\circ\text{C}$$:

$$Q=200\bigl(2100\cdot 10+3{,}3\cdot 10^5+4190\cdot 20\bigr)$$

$$Q=200(21000+330000+83800)=8{,}7\cdot 10^7\ \text{Дж}$$

Полезная энергия, выделяющаяся при сгорании дров:

$$Q_{\text{пол}}=\eta q m$$

По условию $$Q_{\text{пол}}=Q$$, значит

$$m=\frac{Q}{\eta q}=\frac{8{,}7\cdot 10^7}{0{,}4\cdot 10^7}=21{,}75\ \text{кг}$$

Округляя, получаем:

Ответ: $$22\ \text{кг}$$.