Количество… — Задание Физика 8 Класс №00049341

Тут легко спутать две разные вещи. Температура говорит, насколько горячо пламя. А сколько теплоты оно даёт, зависит от того, сколько топлива сгорает. Крошечное пламя может быть очень горячим, и теплоты при этом будет мало.

Посчитаем, сколько теплоты нужно ведру. Возьмём условно $10$ кг воды, нагрев от $20$ до $100$ °С:

$$Q=cm\Delta t=4200\cdot 10\cdot 80=3\,360\,000\text{ Дж}$$

Теперь прикинем свечу. Примерные значения: за час сгорает около $10$ г стеарина, каждый грамм даёт около $40$ кДж. За час получается:

$$Q_{\text{с}}=40\,000\cdot 10=400\,000\text{ Дж}$$

Даже если бы вся теплота шла только в воду, ждать пришлось бы больше восьми часов: $3\,360\,000:400\,000=8{,}4$.

На деле всё хуже. Большая часть теплоты свечи уходит в воздух мимо ведра. И сама вода, нагреваясь, всё сильнее отдаёт теплоту наружу через широкие стенки и поверхность. Когда отдача сравняется с тем, что приходит от свечи, вода перестанет нагреваться намного раньше кипения.

Проверим, что дело не в самой температуре. Вскипятим на той же свече пробирку с $20$ г воды: нужно $4200\cdot 0{,}02\cdot 80=6720$ Дж, а свеча за минуту даёт примерно $6700$ Дж. Даже с потерями это получится за несколько минут. Свеча та же, разница только в количестве воды.