Для решения задачи сначала найдем количество теплоты, выделяющееся при сгорании 8,4 г каменного угля.
Нужно перевести массу угля в килограммы: \[ 8,4 \text{ г} = 0,0084 \text{ кг} \]
Рассчитаем количество теплоты \( Q \), выделяющегося при сгорании угля: \[ Q = m \cdot q \] где \( m \) — масса угля, а \( q \) — удельная теплота сгорания. Подставим значения: \[ Q = 0,0084 \text{ кг} \cdot 30 \text{ МДж/кг} = 0,0084 \text{ кг} \cdot 30 \times 10^6 \text{ Дж/кг} = 252000 \text{ Дж} \]
Теперь найдем, на сколько градусов можно нагреть 3 кг воды, используя полученное количество теплоты. Для этого воспользуемся формулой: \[ Q = m_w \cdot c_w \cdot \Delta T \] где:
- \( m_w = 3 \) кг — масса воды,
- \( c_w = 4200 \text{ Дж/(кг.°C)} \) — удельная теплоёмкость воды,
- \( \Delta T \) — изменение температуры, которое мы ищем.
Перепишем формулу для \( \Delta T \): \[ \Delta T = \frac{Q}{m_w \cdot c_w} \] Подставим известные значения: \[ \Delta T = \frac{252000 \text{ Дж}}{3 \text{ кг} \cdot 4200 \text{ Дж/(кг.°C)}} \]
- Рассчитаем \( \Delta T \): \[ \Delta T = \frac{252000}{12600} \approx 20 \text{ °C} \]
Таким образом, воду можно нагреть на 20 градусов.