Для решения этой задачи нам понадобится использовать формулу для расчета теплового эффекта сгорания:
Q = m * c * ΔT
где: Q - тепловой эффект (энергия), Дж m - масса, кг c - удельная теплоемкость воды, примем равной 4,18 Дж/град ΔT - изменение температуры, град
Рассчитаем сначала, сколько массы древесного угля нам потребуется для сжигания:
Q = m_угля * УТС
где: m_угля - масса древесного угля, кг УТС - удельная теплота сгорания угля, 3,4*10^7 Дж/кг
Тепловой эффект Q, который необходим нам для кипячения воды, можно рассчитать с использованием следующей формулы:
Q = m_воды * c_воды * ΔT
где: m_воды - масса воды, кг c_воды - удельная теплоемкость воды, примем равной 4,18 Дж/град ΔT - изменение температуры воды, град
Решим уравнение относительно m_воды:
m_воды = Q / (c_воды * ΔT)
В данном случае масса воды составляет 3 литра (3 кг), а изменение температуры ΔT равно разнице между исходной температурой воды (26 градусов) и температурой кипения (100 градусов):
ΔT = 100 - 26 = 74 градуса
m_воды = Q / (c_воды * ΔT) m_воды = Q / (4,18 * 74)
Теперь, подставим найденное значение m_воды в уравнение для Q:
m_угля * УТС = Q
m_угля = Q / УТС m_угля = (Q / (4,18 * 74)) / (3,4 * 10^7)
Конечное значение m_угля даст нам массу древесного угля, которую нужно сжечь для кипячения 3 л воды при температуре 26 градусов.
