Дано: масса котла (m_котел) = 2 кг, масса дров (m_древесина) = 0.6 кг, удельная теплоемкость воды (c_вода) = 4200 Дж/(кг*°C), удельная теплоемкость алюминия (c_алюминий) = 920 Дж/(кг*°C), удельная теплота сгорания дров (Q) = 10^7 Дж/кг, начальная температура воды (t1) = 10 °C, конечная температура воды (t2) = 100 °C
Найти: количество нагретой воды в котле
Решение:
Сначала найдем количество энергии, выделенной при сжигании дров:
Q_дров = m_древесина * Q,
Q_дров = 0.6 * 10^7 = 6 * 10^6 Дж
Затем найдем общую массу веществ, на которые пошла выделенная энергия:
m_общ = m_котел + m_вода,
m_общ = 2 + m_вода
Далее используем уравнение теплового баланса для нахождения массы воды:
Q_дров / 4 = m_вода * c_вода * (t2 - t1)
6 * 10^6 / 4 = m_вода * 4200 * (100 - 10)
1.5 * 10^6 = m_вода * 4200 * 90
m_вода = 1.5 * 10^6 / (4200 * 90) ≈ 4.76 кг
Ответ: От сжигания 0,6 кг березовых дров можно нагреть примерно 4.76 кг воды от 10 °C до температуры кипения.