В печи сжигают 10 кг древесного угля. На печи в ковше из нержавеющей стали массой 300 г налито пол-литра воды температурой 25°С. Определите, получится ли вскипятить воду в ковше,…

Чтобы определить, получится ли вскипятить воду в ковше, нам нужно рассчитать количество тепла, которое можно получить от сжигания 10 кг древесного угля, а затем сопоставить его с количеством тепла, необходимым для нагрева воды до кипения.

1. Найдем энергию, получаемую от сжигания древесного угля.

   Обычно, теплота сгорания древесного угля составляет около 29 МДж/кг (это значение может варьироваться в зависимости от типа угля, но возьмем это среднее значение).

   Энергия, получаемая от сжигания 10 кг угля: \[ Q_{\text{уголь}} = m_{\text{уголь}} \cdot H_{\text{сгорания}} \cdot \eta \] где:

   • \( m_{\text{уголь}} = 10 \, \text{кг} \)
   • \( H_{\text{сгорания}} = 29 \, \text{МДж/кг} = 29 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} \)
   • \( \eta = 0.6 \) (КПД печи)

   Подставим значения: \[ Q_{\text{уголь}} = 10 \cdot 29 \times 10^6 \cdot 0.6 = 174 \times 10^6 \, \text{Дж} \]

2. Теперь найдем количество тепла, необходимое для нагрева воды до 100°С.

   Для этого используем формулу: \[ Q_{\text{вода}} = m_{\text{вода}} \cdot c_{\text{вода}} \cdot \Delta T \] где:

   • \( m_{\text{вода}} = 0.5 \, \text{кг} \) (пол-литра воды)
   • \( c_{\text{вода}} = 4184 \, \text{Дж/(кг \cdot °C)} \) (удельная теплоемкость воды)
   • \( \Delta T = 100 - 25 = 75 \, \text{°C} \)

   Подставим значения: \[ Q_{\text{вода}} = 0.5 \cdot 4184 \cdot 75 = 156900 \, \text{Дж} \]

3. Сравним полученные значения:

   • \( Q_{\text{уголь}} = 174 \times 10^6 \, \text{Дж} \)
   • \( Q_{\text{вода}} = 156900 \, \text{Дж} \)

   Поскольку \( Q_{\text{уголь}} \) значительно больше, чем \( Q_{\text{вода}} \), то можно сделать вывод:

Таким образом, да, вода в ковше получится вскипятить.