11. Для нагревания воды массой 5 кг от 10 °C до 40 °C использовали природный газ. Определи количество теплоты, необходимое для нагревания воды, и массу газа, которую необходимо сжечь при отсутствии тепловых потерь.

Примем удельную теплоёмкость воды равной 4200 Дж/(кг·°C), а удельную теплоту сгорания природного газа — 44 МДж/кг.

1. Изменение температуры воды: \(\Delta t=40-10=30\) °C.
2. Количество теплоты для нагревания воды: \(Q=c m\Delta t=4200\cdot5\cdot30=630\,000\) Дж = 630 кДж.
3. При отсутствии тепловых потерь теплота сгорания газа равна теплоте, полученной водой: \(q m_{\text{г}}=Q\). Поэтому \(m_{\text{г}}=\frac{Q}{q}=\frac{630\,000}{44\cdot10^6}\approx0.0143\) кг.

Ответ: необходимо 630 кДж теплоты и примерно 0,014 кг (14 г) природного газа.