Ответ:

Предположим, что речь идёт о повышении температуры кастрюли и воды на 10 °C. Для расчёта массы топлива примем удельную теплоту сгорания природного газа \(q=4.4\cdot10^7\) Дж/кг; конкретный вид газа и табличное значение в условии не указаны.

  1. Масса воды: 4 л ≈ 4 кг. Удельная теплоёмкость алюминия — около 920 Дж/(кг·°C), воды — 4200 Дж/(кг·°C).
  2. Теплота, необходимая для нагрева кастрюли и воды: \(Q_{\text{пол}}=(m_{\text{ал}}c_{\text{ал}}+m_{\text{в}}c_{\text{в}})\Delta t=(0.5\cdot920+4\cdot4200)\cdot10=173800\) Дж.
  3. Поскольку на нагрев идёт 50% энергии газа, газ должен выделить \(Q_{\text{газ}}=173800/0.5=347600\) Дж.
  4. Масса газа: \(m_{\text{газ}}=Q_{\text{газ}}/q=347600/(4.4\cdot10^7)\approx0.0079\) кг.

Ответ: примерно 0,0079 кг (7,9 г) природного газа при принятом значении удельной теплоты сгорания.