27 кг воды нагрели до температуры 60 °С за счет сжигания каменного угля. Сколько сожгли угля, если на нагревание воды пошло 20% энергии, полученной в результате его скигания?…

Чтобы решить эту задачу, нужно воспользоваться формулой для расчета теплоты, необходимой для нагрева воды. Формула выглядит так:

\[ Q = mc\Delta T \]

где:

• \( Q \) — количество теплоты (в джоулях),
• \( m \) — масса воды (в кг),
• \( c \) — удельная теплоемкость воды (приблизительно \( 4.186 \, \text{кДж/(кг·°C)} \)),
• \( \Delta T \) — изменение температуры (в °C).

В вашей задаче:

• Масса воды \( m = 27 \, \text{кг} \),
• Начальная температура воды равна \( 10 \, °C \),
• Конечная температура воды равна \( 60 \, °C \),
• Таким образом, изменение температуры \( \Delta T = 60 \, °C - 10 \, °C = 50 \, °C \).

Теперь подставим значения в формулу:

\[ Q = 27 \, \text{кг} \times 4.186 \, \text{кДж/(кг·°C)} \times 50 \, °C \]

Вычислим:

\[ Q = 27 \times 4.186 \times 50 \] \[ Q = 27 \times 209.3 \] \[ Q \approx 5641.1 \, \text{кДж} \]

Это количество энергии необходимо для нагрева воды. Поскольку на нагревание воды ушло 20% энергии, полученной от сжигания каменного угля, можем найти полное количество энергии, полученной от сжигания угля:

\[ Q_{\text{уголь}} = \frac{Q}{0.2} \]

Подставим полученное значение \( Q \):

\[ Q_{\text{уголь}} = \frac{5641.1 \, \text{кДж}}{0.2} \] \[ Q_{\text{уголь}} = 28205.5 \, \text{кДж} \]

Теперь, чтобы узнать, сколько угля было сожжено, нам нужно знать, сколько энергии выделяется при сгорании 1 кг каменного угля. Обычно для каменного угля это значение составляет около \( 24 \, \text{МДж/кг} \) или \( 24000 \, \text{кДж/кг} \).

Теперь находим массу угля:

\[ m_{\text{уголь}} = \frac{Q_{\text{уголь}}}{\text{энергия, выделяемая при сгорании 1 кг угля}} \]

Подставляем значения:

\[ m_{\text{уголь}} = \frac{28205.5 \, \text{кДж}}{24000 \, \text{кДж/кг}} \] \[ m_{\text{уголь}} \approx 1.175 \, \text{кг} \]

Итак, для нагрева 27 кг воды до 60 °C при начальной температуре 10 °C, сжигая каменный уголь, было использовано примерно 1.175 кг угля.