Предположим типичную удельную теплоту сгорания сухих дров q≈16⋅106 Дж/кгq\approx 16\cdot10^6\ \text{Дж/кг}q≈16⋅106Дж/кг и удельную теплоёмкость воды \(c=4186\ \text{Дж/(кг·К)}\). Энергия, выделившаяся при полном сгорании 2 кг2\ \text{кг}2кг дров: Etot=2⋅q=2⋅16⋅106=32⋅106 Дж.
E_{\text{tot}}=2\cdot q=2\cdot16\cdot10^6=32\cdot10^6\ \text{Дж}. Etot=2⋅q=2⋅16⋅106=32⋅106Дж.
Передано 30%30\%30%: Q=0.3⋅Etot=0.3⋅32⋅106=9.6⋅106 Дж.
Q=0.3\cdot E_{\text{tot}}=0.3\cdot32\cdot10^6=9.6\cdot10^6\ \text{Дж}. Q=0.3⋅Etot=0.3⋅32⋅106=9.6⋅106Дж.
Изменение температуры (при условии, что всё тепло идёт на нагрев и вода не испаряется): ΔT=Qmc=9.6⋅10622⋅4186≈104.3 ∘C.
\Delta T=\frac{Q}{m c}=\frac{9.6\cdot10^6}{22\cdot4186}\approx104.3\ ^\circ\text{C}. ΔT=mcQ=22⋅41869.6⋅106≈104.3∘C. Замечание: это теоретическое значение при отсутствии теплоотдачи и без фазовых переходов. На практике при атмосферном давлении вода закипит при 100 ∘C100\ ^\circ\text{C}100∘C; например, если начальная температура 20 ∘C20\ ^\circ\text{C}20∘C, то энергия для нагрева до кипения Q1=22⋅4186⋅(100−20)≈7.37⋅106 Дж,
Q_1=22\cdot4186\cdot(100-20)\approx7.37\cdot10^6\ \text{Дж}, Q1=22⋅4186⋅(100−20)≈7.37⋅106Дж,
останется Q2=9.6⋅106−7.37⋅106≈2.23⋅106 Дж,
Q_2=9.6\cdot10^6-7.37\cdot10^6\approx2.23\cdot10^6\ \text{Дж}, Q2=9.6⋅106−7.37⋅106≈2.23⋅106Дж,
что достаточно для испарения массы воды Δm=Q2Lv≈2.23⋅1062.26⋅106≈0.99 кг
\Delta m=\frac{Q_2}{L_v}\approx\frac{2.23\cdot10^6}{2.26\cdot10^6}\approx0.99\ \text{кг} Δm=LvQ2≈2.26⋅1062.23⋅106≈0.99кг
(где Lv≈2.26⋅106 Дж/кгL_v\approx2.26\cdot10^6\ \text{Дж/кг}Lv≈2.26⋅106Дж/кг).
Энергия, выделившаяся при полном сгорании 2 кг2\ \text{кг}2 кг дров:
Etot=2⋅q=2⋅16⋅106=32⋅106 Дж. E_{\text{tot}}=2\cdot q=2\cdot16\cdot10^6=32\cdot10^6\ \text{Дж}.
Etot =2⋅q=2⋅16⋅106=32⋅106 Дж. Передано 30%30\%30%:
Q=0.3⋅Etot=0.3⋅32⋅106=9.6⋅106 Дж. Q=0.3\cdot E_{\text{tot}}=0.3\cdot32\cdot10^6=9.6\cdot10^6\ \text{Дж}.
Q=0.3⋅Etot =0.3⋅32⋅106=9.6⋅106 Дж. Изменение температуры (при условии, что всё тепло идёт на нагрев и вода не испаряется):
ΔT=Qmc=9.6⋅10622⋅4186≈104.3 ∘C. \Delta T=\frac{Q}{m c}=\frac{9.6\cdot10^6}{22\cdot4186}\approx104.3\ ^\circ\text{C}.
ΔT=mcQ =22⋅41869.6⋅106 ≈104.3 ∘C.
Замечание: это теоретическое значение при отсутствии теплоотдачи и без фазовых переходов. На практике при атмосферном давлении вода закипит при 100 ∘C100\ ^\circ\text{C}100 ∘C; например, если начальная температура 20 ∘C20\ ^\circ\text{C}20 ∘C, то энергия для нагрева до кипения
Q1=22⋅4186⋅(100−20)≈7.37⋅106 Дж, Q_1=22\cdot4186\cdot(100-20)\approx7.37\cdot10^6\ \text{Дж},
Q1 =22⋅4186⋅(100−20)≈7.37⋅106 Дж, останется
Q2=9.6⋅106−7.37⋅106≈2.23⋅106 Дж, Q_2=9.6\cdot10^6-7.37\cdot10^6\approx2.23\cdot10^6\ \text{Дж},
Q2 =9.6⋅106−7.37⋅106≈2.23⋅106 Дж, что достаточно для испарения массы воды
Δm=Q2Lv≈2.23⋅1062.26⋅106≈0.99 кг \Delta m=\frac{Q_2}{L_v}\approx\frac{2.23\cdot10^6}{2.26\cdot10^6}\approx0.99\ \text{кг}
Δm=Lv Q2 ≈2.26⋅1062.23⋅106 ≈0.99 кг (где Lv≈2.26⋅106 Дж/кгL_v\approx2.26\cdot10^6\ \text{Дж/кг}Lv ≈2.26⋅106 Дж/кг).