Для решения этой задачи необходимо воспользоваться формулой для расчета количества теплоты, необходимого для нагрева воды, и формулой для расчета массы топлива, необходимого для выделения этого количества теплоты.
- Расчет количества теплоты, необходимого для нагрева воды:
Формула для расчета количества теплоты (Q), необходимого для нагрева вещества, выглядит следующим образом:
[ Q = mc\Delta T, ]
где:
- ( m ) — масса вещества (в данном случае воды), кг;
- ( c ) — удельная теплоемкость вещества, Дж/(кг·°C);
- ( \Delta T ) — изменение температуры, °C.
Подставим известные значения:
[ Q = 1 \, \text{кг} \times 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \times 70 \, \text{°C} = 294000 \, \text{Дж}. ]
- Расчет массы древесного угля:
Формула для расчета массы топлива (m_уголь), необходимого для выделения определенного количества теплоты, выглядит следующим образом:
[ m_{\text{уголь}} = \frac{Q}{q}, ]
где:
- ( Q ) — количество теплоты, Дж;
- ( q ) — удельная теплота сгорания топлива, Дж/кг.
Подставим значения:
[ m_{\text{уголь}} = \frac{294000 \, \text{Дж}}{35 \times 10^6 \, \text{Дж/кг}} \approx 0.0084 \, \text{кг}. ]
Таким образом, для нагрева 1 кг воды на 70 °C необходимо сжечь примерно 0.0084 кг древесного угля.