В кубический сосуд емкостью залили воды и положили льда. Начальная температура смеси Под сосудом сожгли бензина, причем 80% выделившегося при этом тепла пошла на нагревание содержимого сосуда. Считая сосуд тонкостенным и пренебрегая теплоемкостью сосуда и тепловым расширением, найдите уровень воды в сосуде после нагрева. Дно сосуда горизонтально.
Для нахождения уровня воды необходимо определить, весь ли лед растаял. При сгорании бензина выделилось количество теплоты, равное
Для плавления льда потребуется количество теплоты
Для нагревания всей воды потребуется количество теплоты
Таким образом, выделившейся при сгорание бензина теплоты с учетом КПД еще хватит на превращение части воды в пар. На парообразование потрачено теплоты. Тогда в пар превратится масса, равная
Следовательно, за счет теплоты, полученной от бензина, в сосуде останется 1,75 кг воды.
Объем воды в этом случае равен 1,75 л, а уровень воды равен
Ответ: 8,4 см.