Для определения изменения температуры воды, нагреваемой теплом, выделяемым при сжигании древесного угля, мы можем использовать формулу для расчета Q (теплоты), которая идет на нагрев воды:
[ Q = mc\Delta T ]
где:
- ( Q ) — количество теплоты (в джоулях),
- ( m ) — масса воды (в килограммах),
- ( c ) — удельная теплоёмкость воды (приблизительно 4,186 Дж/(кг·°C)),
- ( \Delta T ) — изменение температуры (в °C).
Сначала необходимо рассчитать, сколько тепла выделится при сжигании древесного угля.
Для древесного угля средняя теплота сгорания составляет около 29,7 МДж на килограмм. Поэтому для 500 граммов угля (0,5 кг) выделившаяся теплота будет:
[ Q = 0,5 , \text{кг} \times 29,7 , \text{МДж/кг} = 14,85 , \text{МДж} = 14,850,000 , \text{Дж} ]
Теперь, зная количество теплоты, мы можем подставить его в формулу и решить уравнение для ( \Delta T ):
Масса воды ( m ) равна 100 литров, что соответствует 100 кг.
Теперь подставляем все известные значения в уравнение:
[ 14,850,000 , \text{Дж} = 100 , \text{кг} \times 4,186 , \text{Дж/(кг·°C)} \times \Delta T ]
Теперь решим это уравнение для ( \Delta T ):
[ \Delta T = \frac{14,850,000 , \text{Дж}}{100 , \text{кг} \times 4,186 , \text{Дж/(кг·°C)}} ]
[ \Delta T = \frac{14,850,000}{418,600} ]
[ \Delta T \approx 35.4 , °C ]
Таким образом, температура воды изменится приблизительно на 35.4 °C.
