На сколько градусов можно нагреть 100 л воды при сжигании 0,5 кг каменного угля, если считать, что на нагрев воды пошло все тепло от сгорания угля? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·°С), плотность воды 1000 кг/м3, удельная теплота сгорания угля 30·106 Дж/кг.
Для начала определим количество тепла, выделяющегося при сжигании 0,5 кг угля:
Q = m * q,
где m - масса угля, q - удельная теплота сгорания угля.
Q = 0,5 кг 3010^6 Дж/кг = 15*10^6 Дж.
Теперь найдем изменение температуры воды:
Q = mcΔT,
где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.
Для начала найдем массу воды:
V = m/ρ,
где V - объем воды, ρ - плотность воды.
V = 100 л = 0,1 м^3,
m = V ρ = 0.1 м^3 1000 кг/м^3 = 100 кг.
Теперь найдем изменение температуры:
1510^6 Дж = 100 кг 4200 Дж/(кг·°С) ΔT,
ΔT = 1510^6 Дж / (100 кг * 4200 Дж/(кг·°С)) = 35,71 °С.
Таким образом, при сжигании 0,5 кг угля можно нагреть 100 л воды на 35,71 градусов.