3. На сколько градусов можно нагреть 5,4 кг воды при сжигании 48 кг каменного угля, если КПД нагревательной установки 35%?

Полезная теплота, переданная воде: \(Q=\eta qm\), где \(\eta=0{,}35\), удельная теплота сгорания угля \(q=30\) МДж/кг.

\(Q=0{,}35\cdot30\cdot10^6\cdot48=504\cdot10^6\) Дж.

Из формулы \(Q=c m_{в}\Delta t\) находим повышение температуры:

\(\Delta t=\frac{504\cdot10^6}{4200\cdot5{,}4}\approx22222\ ^\circ\mathrm{C}\).

Это расчётный результат при заданных данных и предположении, что вся полезная энергия идёт на нагрев воды; в реальных условиях вода закипит значительно раньше.

Ответ: расчётное повышение температуры — примерно 22 200 °C.