5. а) Почему мы сильно дуем на пламя спички, свечи и т. п., когда хотим его погасить? б) Сколько дров необходимо сжечь для того, чтобы нагреть 50 л воды в железном котле массой 10 кг от 15 °C до 65 °C? Потерями тепла пренебречь.

а) Сильный поток воздуха уносит тепло от пламени и охлаждает его ниже температуры, необходимой для поддержания горения. Он также сдувает горячие пары горючего вещества из зоны пламени, поэтому огонь гаснет.

б) Считаем, что дрова сухие. Дано: масса воды \(m_в = 50\) кг, масса железного котла \(m_ж = 10\) кг, \(\Delta t = 65 - 15 = 50\) °C. Используем \(c_в = 4200\) Дж/(кг·°C), \(c_ж = 460\) Дж/(кг·°C) и \(q_д = 1{,}0 \cdot 10^7\) Дж/кг.

Найдём теплоту для нагревания воды и котла:

\(Q = (c_вm_в + c_жm_ж)\Delta t\).

\(Q = (4200 \cdot 50 + 460 \cdot 10) \cdot 50 = 10730000\) Дж.

Масса дров: \(m_д = \frac{Q}{q_д} = \frac{10730000}{1{,}0 \cdot 10^7} = 1{,}073\) кг.

Ответ: потребуется примерно 1,1 кг сухих дров.