Сколько дров надо сжечь в топке паровой машины с кпд=38 %, чтобы получить воду при 19 °с из снега массой 88 кг, взятого при температуре −14 °с. (удельная теплота плавления снега λ=330000джкг, удельная теплоёмкость снега с1=2100джкг⋅°с, удельная теплоёмкость воды с2=4200джкг⋅°с, удельная теплота сгорания дров q=10⋅106джкг).

Q = Q1 + Q2 + Q3

Q1 = c(льда)*m*(t2-t1)

Q2 = λ*m

Q3 = c(воды)*m*(t2-t1)

Q1 = 2100Дж/кг⋅°С * 88 кг * 14 град = 2587200 Дж

Q2 = 330000Дж/кг * 88 кг = 29040000 Дж

Q3 = 4200Дж/кг⋅°С * 88 кг * 19 град = 7022400 Дж

Q = 38649600 Дж  - количество теплоты, необходимое для совершения преобразований надо льдом

Q = q * m * КПД

m = Q/(q*КПД)

m = 38649600 Дж/(10⋅10^6Дж/кг*0,38) = 10 кг