5. В алюминиевой кастрюле нагрели 2 л воды от 20 °C до кипения за счёт сжигания 45 г керосина. Определите массу кастрюли, если КПД нагревателя принять равным 40 %.

Принимаем температуру кипения воды равной 100 °C, удельную теплоёмкость воды — 4200 Дж/(кг·°C), алюминия — 920 Дж/(кг·°C), удельную теплоту сгорания керосина — 46 МДж/кг.

1. Полезная теплота от сгорания керосина: Q_пол = ηmq = 0,4·0,045·46 000 000 = 828 000 Дж.
2. Вода массой 2 кг нагревается на 80 °C и получает Q_в = 2·4200·80 = 672 000 Дж.
3. На нагрев кастрюли приходится Q_к = 828 000 − 672 000 = 156 000 Дж.
4. Масса кастрюли: m = Q_к/(c_AlΔt) = 156 000/(920·80) ≈ 2,12 кг.

Ответ: масса кастрюли примерно 2,12 кг.