Question

На костер повесили котелок с m1=3кг воды при температуре t1=8°C. Сколько килограмм торфа надо сжечь, чтобы нагреть воду до t2=100°C

Answer 1

T1=8*с
t2=100*c 
m1=3 кг 
c=4200 Дж/кг*с 
q=10 МДж/кг 
m2-? 
Решение: 
Q1=Q2 
Q1=c*m1*(t2-t1) 
Q2=q*m2 
q*m2=c*m1*(t2-t1) 
m2=(q*m1)/(c*(t2-t1)) 
m2=(10 000 000 Дж/кг*3 кг)/(4200 Дж/кг*с *92*с)=~77 кг 
Ответ:m1=~77 кг

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться формулой для расчета теплового эффекта сгорания топлива:

Q = m * c * ΔT

где: Q - тепловой эффект сгорания топлива m - масса топлива c - удельная теплоемкость вещества ΔT - изменение температуры

Мы знаем, что масса воды равна 3 кг, начальная температура равна 8°C, а конечная температура должна быть 100°C.

Для воды удельная теплоемкость составляет около 4,186 кДж/(кг·°C). Подставим все значения в формулу:

Q = 3 кг * 4,186 кДж/(кг·°C) * (100°C - 8°C) Q = 3 кг * 4,186 кДж/(кг·°C) * 92°C Q = 1150,296 кДж

Тепловой эффект сгорания топлива должен быть равен 1150,296 кДж.

Торф обладает удельной теплотой сгорания около 15,5 МДж/кг (1 МДж = 1000 кДж). Тепловой эффект сгорания топлива можно рассчитать по формуле:

Q = m * Q_torf

где: m - масса топлива (торфа) Q_torf - удельная теплота сгорания топлива

Подставим известные значения:

1150,296 кДж = m * 15,5 МДж/кг * 1000 кДж/МДж

Решим уравнение относительно массы топлива m:

m = 1150,296 кДж / (15,5 МДж/кг * 1000 кДж/МДж) m = 0,07419354838 кг

Таким образом, для нагрева 3 кг воды от 8°C до 100°C необходимо сжечь примерно 0,074 кг торфа.