Вычисли, сколько керосина потребуется сжечь для получения 15 л кипячёной воды, если температура окружающей среды равна -40 °С, а вода получает 50% энергии, выделяющейся при сгорании керосина.

Для решения этой задачи нам понадобятся следующие физические величины: * $c_{воды}$ = 4200 Дж/(кг·°C) (удельная теплоёмкость воды) * $λ_{льда}$ = 3.35 × 10^5 Дж/кг (удельная теплота плавления льда) * $q_{керосина}$ = 4.6 × 10^7 Дж/кг (удельная теплота сгорания керосина) Допущение: плотность воды 1000 кг/м³. 1. **Нагрев льда до температуры плавления (0 °C):** $\Delta T_1 = 0 - (-40) = 40 \, °C$ Масса воды: $m = \rho V = 1000 \, кг/м^3 \cdot 0.015 \, м^3 = 15 \, кг$ Теплота для нагрева льда: $Q_1 = c_{воды} m \Delta T_1 = 4200 \, \frac{Дж}{кг \cdot °C} \cdot 15 \, кг \cdot 40 \, °C = 2520000 \, Дж$ 2. **Плавление льда:** $Q_2 = λ_{льда} m = 3.35 \cdot 10^5 \, \frac{Дж}{кг} \cdot 15 \, кг = 5025000 \, Дж$ 3. **Нагрев воды от 0 °C до 100 °C:** $\Delta T_2 = 100 - 0 = 100 \, °C$ $Q_3 = c_{воды} m \Delta T_2 = 4200 \, \frac{Дж}{кг \cdot °C} \cdot 15 \, кг \cdot 100 \, °C = 6300000 \, Дж$ 4. **Общее количество теплоты:** $Q_{общ} = Q_1 + Q_2 + Q_3 = 2520000 + 5025000 + 6300000 = 13845000 \, Дж$ 5. **Учитывая КПД (50%):** $Q_{сгор} = \frac{Q_{общ}}{0.5} = \frac{13845000}{0.5} = 27690000 \, Дж$ 6. **Масса керосина:** $m_{керосина} = \frac{Q_{сгор}}{q_{керосина}} = \frac{27690000}{4.6 \cdot 10^7} = 0.602 \, кг$ **Ответ: 0.602 кг**