1. На сколько изменится температура воды массой 15 кг, если ей передать всю энергию, выделившуюся при сгорании антрацита, масса которого 45 г? Вопросы для анализа задачи: 1) Какие вещества участвуют в сюжете задачи? 2) Куда пошла вся энергия от сгорания топлива согласно условию задачи? 3) Какие тепловые процессы происходят с этими веществами? 4) По каким формулам можно рассчитать количество теплоты при этих процессах? 5) Как связаны между собой количество теплоты, выделившееся при сгорании топлива, и количество теплоты, поглощённое телом, согласно уравнению теплового баланса?

Ответы на вопросы для анализа:

1. Участвуют антрацит и вода.
2. Согласно условию, вся энергия от сгорания антрацита пошла на нагревание воды.
3. С антрацитом происходит процесс горения, а с водой — нагревание.
4. Количество теплоты при сгорании топлива рассчитывают по формуле \(Q=qm\), а при нагревании тела — по формуле \(Q=cm\Delta t\).
5. По уравнению теплового баланса количество теплоты, выделившееся при сгорании топлива, равно количеству теплоты, поглощённому водой: \(Q_{\text{топлива}}=Q_{\text{воды}}\).

Дано: \(m_\text{в}=15\) кг; \(m_\text{а}=45\) г \(=0.045\) кг; удельная теплота сгорания антрацита \(q=30\) МДж/кг; удельная теплоёмкость воды \(c=4200\) Дж/(кг·°C).

Сначала найдём энергию, выделившуюся при сгорании антрацита:

\[Q=qm=30\cdot10^6\cdot0.045=1.35\cdot10^6\ \text{Дж}.\]

Эта энергия пошла на нагревание воды:

\[Q=cm\Delta t.\]

Отсюда изменение температуры:

\[\Delta t=\frac{Q}{cm}=\frac{1.35\cdot10^6}{4200\cdot15}\approx21.4\ ^\circ\text{C}.\]

Ответ: температура воды увеличится примерно на \(21.4\ ^\circ\text{C}\).