Количество… — Задание Физика 8 Класс №00049445

Самовар — штука не самая экономная: большая часть теплоты от угля улетает в трубу и в воздух, и лишь четверть доходит до воды. Поэтому сначала считаем, что нужно воде, а потом понимаем, сколько теплоты должен выделить уголь, чтобы столько дошло.

В самовар входит $5$ л воды, это $5$ кг. Нагрев от $20$ до $100$ °С равен $80$ градусам. Теплота, которая нужна воде:

$$Q_{\text{пол}}=cm\Delta t=4200\cdot 5\cdot 80=1\,680\,000\text{ Дж}$$

Эта теплота составляет только $25\%$ всего, что выделил уголь. Значит, вся теплота больше полезной в $4$ раза:

$$Q=\dfrac{Q_{\text{пол}}}{0{,}25}=\dfrac{1\,680\,000}{0{,}25}=6\,720\,000\text{ Дж}$$

Такую теплоту должен дать уголь с $q=34$ МДж/кг, то есть $34\,000\,000$ Дж/кг. Находим его массу:

$$m=\dfrac{Q}{q}=\dfrac{6\,720\,000}{34\,000\,000}\approx 0{,}1976\text{ кг}\approx 198\text{ г}$$

Проверь обратным ходом: $0{,}198$ кг угля дают $0{,}198\cdot 34\,000\,000=6\,732\,000$ Дж. Четверть от этого равна $1\,683\,000$ Дж, почти те самые $1\,680\,000$ Дж, разница из-за округления.