3. Сколько граммов древесного угля надо сжечь в самоваре, ёмкость которого 5 л, чтобы нагреть в нём воду от 20 до 100 °C? Учесть, что только 25% выделяемой энергии расходуется на нагревание.

Принимаем, что самовар заполнен водой. Используем \(c=4200\) Дж/(кг·°C), плотность воды \(1\) кг/л и удельную теплоту сгорания древесного угля \(q=3.4\cdot10^7\) Дж/кг.

1. Масса воды: \(m_в=5\) кг. Изменение температуры: \(\Delta t=100-20=80\) °C.
2. Теплота, необходимая для нагрева воды: \(Q_в=c m_в\Delta t=4200\cdot5\cdot80=1680000\) Дж.
3. На нагрев воды идёт 25% энергии сгорания, поэтому требуемая энергия топлива: \(Q=\frac{Q_в}{0.25}=6720000\) Дж.
4. Масса угля: \(m_у=\frac{Q}{q}=\frac{6720000}{3.4\cdot10^7}\approx0.1976\) кг \(\approx198\) г.

Ответ: примерно 198 г древесного угля.