Сколько для этого потребуется сжечь каменного угля? (Удельная теплоемкость железа 460 Дж/(кг*С) , удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кгС) , удельная теплота сгорания угля 3*107 Дж/кг)
Если ничего не сказано о КПД, значит всё количество теплоты, выделившееся при сгорании угля пошло на нагревание воды и кастрюли.
Q1=Q2 + Q3. ( Q1 -количество теплоты, выделившееся при сгорании угля, Q2 -количество теплоты, необходимое на нагревание воды, Q3 -кол. теплоты, необходимое на нагревание кастрюли)
Q1=q*m1. ( q -удельная теплота сгорания топлива (угля) , m1-масса угля ).
Q2=c1*m2*( t2 - t1). ( c1 -удельная теплоемкость воды, m2 - её масса, t1 -начальная температура=20град, t2 -конечная температура=100град) .
Q3=c2*m3*( t2 - t1). ( c2 -удельная теплоемкость железа, m3 -масса кастрюли=0,5кг ) подставим
q*m1 = c1*m2*(t2- t1) + c2*m3*(t2 - t1) . выразим массу угля
m1= (c1*m2*(t2 - t1 ) + c2*m3*(t2 - t1)) / q .
m1=( 4200*2*(100 - 20) + 460*0,5*( 100 - 20)) / 3*10^7 =0,023кг. (23 грамма).
⇢