2. Какое количество древесного угля надо сжечь в печи, чтобы нагреть воду объёмом 30 л до кипения, если КПД печи составляет 30%. Начальная температура воды 40 °C.

Дано: объём воды 30 л, значит масса при плотности 1 кг/л равна 30 кг; температура воды меняется от 40 °C до 100 °C; КПД печи 0,30. Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°C); удельная теплота сгорания древесного угля 3,4·10⁷ Дж/кг.

1. Теплота, необходимая для нагревания воды: \(Q_{\text{пол}}=cm\Delta t=4200\cdot30\cdot(100-40)=7560000\) Дж.

2. С учётом КПД печи топливо должно выделить \(Q_{\text{топл}}=\frac{Q_{\text{пол}}}{\eta}=\frac{7560000}{0{,}30}=25200000\) Дж.

3. Масса угля: \(m_{\text{угля}}=\frac{Q_{\text{топл}}}{q}=\frac{25200000}{3{,}4\cdot10^7}\approx0{,}74\) кг.

Ответ: нужно сжечь примерно 0,74 кг (740 г) древесного угля.