3. Сколько воды можно нагреть от 20 до 60 °C, если на её нагревание подаётся энергия, полученная в результате сжигания 40 г каменного угля?

Используем табличные значения: удельная теплота сгорания каменного угля — 27 МДж/кг, удельная теплоёмкость воды — 4200 Дж/(кг·°C). Считаем, что вся выделившаяся энергия передаётся воде.

Теплота сгорания угля: \(Q=qm=27\cdot10^6\cdot0.04=1.08\cdot10^6\) Дж.

Для нагревания воды требуется \(Q=cm\Delta t\), где \(\Delta t=60-20=40\) °C. Поэтому \(m=Q/(c\Delta t)=1.08\cdot10^6/(4200\cdot40)\approx6.43\) кг.

Ответ: примерно 6,4 кг воды.