дано:
Q_моря - тепло, выделяемое Черным морем зимой Q_угля - тепло, выделяемое при сгорании угля q_угля = 2.93 * 10^7 Дж/кг (удельная теплота сгорания каменного угля) V_моря = 5.4710^14 м^3 (объем Черного моря) ρ_воды = 1000 кг/м^3 (плотность воды) c_воды = 4200 Дж/(кг°С) (удельная теплоемкость воды) Δt = 5 °C (предположим, что вода охлаждается на 5 градусов)
найти:
m_угля - масса каменного угля, необходимая для получения такого же количества тепла
решение:
Найдем массу воды в Черном море:
m_моря = ρ_воды * V_моря m_моря = 1000 кг/м³ * 5.47 * 10¹⁴ м³ m_моря = 5.47 * 10¹⁷ кг
Найдем количество тепла, которое выделяет вода Черного моря при охлаждении на 5 градусов:
Q_моря = m_моря * c_воды * Δt Q_моря = 5.47 * 10¹⁷ кг * 4200 Дж/(кг*°С) * 5 °С Q_моря = 1.1487 * 10²² Дж
Найдем массу угля, необходимого для получения такого же количества тепла:
Q_угля = m_угля * q_угля m_угля = Q_моря / q_угля m_угля = 1.1487 * 10²² Дж / 2.93 * 10⁷ Дж/кг m_угля = 3.92 * 10¹⁴ кг
Ответ: масса каменного угля, необходимая для получения такого же количества тепла m_угля = 3.92 * 10¹⁴ кг