Для решения данной задачи нам необходимо использовать формулу теплового баланса.
Сначала найдем количество теплоты, выделяемое при сжигании 50 г каменного угля. Для этого умножим удельную теплоту сгорания каменного угля (29 • 10^6 Дж/кг) на массу угля в килограммах. 50 г равны 0,05 кг.
Q = m * Q_угля, где
Q - количество выделившейся теплоты,
m - масса угля,
Q_угля - удельная теплота сгорания каменного угля.
Q = 0,05 кг * 29 • 10^6 Дж/кг
Q = 1,45 • 10^6 Дж
Теперь вычислим изменение внутренней энергии воды при нагревании от 20° до 60°.
ΔQ_воды = m * c * ΔT, где
ΔQ_воды - изменение внутренней энергии воды,
m - масса воды,
c - удельная теплоемкость воды,
ΔT - изменение температуры.
Теперь найдем массу воды, которую можно нагреть, используя полученное количество теплоты.
1,45 • 10^6 Дж = m_воды * 4200 Дж/кг•°С * 40°
m_воды = 8,63 кг
Таким образом, при сжигании 50 г каменного угля можно нагреть 8,63 кг воды от 20° до 60°.