3. Сколько воды можно нагреть от 20 до 60 °C, если на ее нагревание пойдет половина энергии, полученной в результате сжигания 40 г каменного угля?

Используем табличные значения: удельная теплота сгорания каменного угля \(q=2.7\cdot10^7\) Дж/кг, удельная теплоёмкость воды \(c=4200\) Дж/(кг·°C).

1. Масса угля: \(m_\text{у}=40\text{ г}=0.04\text{ кг}\).
2. Энергия, выделившаяся при сгорании угля: \(Q_\text{у}=q m_\text{у}=2.7\cdot10^7\cdot0.04=1.08\cdot10^6\) Дж.
3. На нагревание воды пойдёт половина этой энергии: \(Q=\frac{1}{2}Q_\text{у}=5.4\cdot10^5\) Дж.
4. Изменение температуры воды: \(\Delta t=60-20=40\ ^\circ\text{C}\).
5. По формуле \(Q=cm\Delta t\): \(m=\frac{Q}{c\Delta t}=\frac{5.4\cdot10^5}{4200\cdot40}\approx3.2\text{ кг}\).

Ответ: примерно 3,2 кг воды.