3. На нагревателе с КПД 40 % необходимо вскипятить 1,5 л воды, начальная температура которой 20 °C, в медной кастрюле массой 800 г. Определите расход керосина на нагревание воды и кастрюли.

Принимаем температуру кипения воды равной 100 °C, удельную теплоёмкость воды — 4200 Дж/(кг·°C), меди — 400 Дж/(кг·°C), удельную теплоту сгорания керосина — 46 МДж/кг.

1. Масса воды — 1,5 кг; масса кастрюли — 0,8 кг; Δt = 100 − 20 = 80 °C.
2. Теплота для нагрева воды и кастрюли: Q = (1,5·4200 + 0,8·400)·80 = 529 600 Дж.
3. С учётом КПД топлива требуется Q_топл = Q/η = 529 600/0,4 = 1 324 000 Дж.
4. Расход керосина: m = Q_топл/q = 1 324 000/46 000 000 ≈ 0,0288 кг.

Ответ: примерно 0,0288 кг, или 28,8 г керосина.