5.20. Какова масса природного газа, который надо сжечь, чтобы нагреть воду объёмом V = 100 л от температуры t₁ = 20 °C до t₂ = 40 °C?

Предположим, что вся энергия сгорания газа идёт на нагревание воды, а теплопотерь нет. Удельная теплота сгорания природного газа — 4,4·10⁷ Дж/кг.

Дано: V = 100 л; t₁ = 20 °C; t₂ = 40 °C; c воды = 4200 Дж/(кг·°C).

1. Масса воды равна 100 кг, поскольку 1 л воды имеет массу примерно 1 кг.
2. Изменение температуры: Δt = 40 − 20 = 20 °C.
3. Теплота для нагревания воды: Q = cmΔt = 4200 · 100 · 20 = 8,4·10⁶ Дж.
4. Приравняем эту энергию энергии сгорания газа: m_г = Q/q_г = (8,4·10⁶)/(4,4·10⁷) ≈ 0,19 кг.

Ответ: примерно 0,19 кг природного газа.