8. Сколько граммов древесного угля надо сжечь в самоваре ёмкостью 5 л, чтобы нагреть в нём воду от 20 до 100 °C? Учесть, что только 25% выделяемой энергии расходуется на нагревание.

Предполагаем, что самовар заполнен водой до объёма 5 л, то есть масса воды равна 5 кг. Нагревается вода; теплоёмкостью самовара пренебрегаем, поскольку она не задана.

Δt = 100 − 20 = 80 °C. На нагревание воды требуется Q_в = 4200 · 5 · 80 = 1 680 000 Дж.

Полезная доля энергии составляет 25%, значит, энергия топлива Q_т = Q_в/0,25 = 6 720 000 Дж.

Для древесного угля примем q = 3,4 · 10⁷ Дж/кг. Тогда m = Q_т/q = 6 720 000/(3,4 · 10⁷) ≈ 0,198 кг.

Ответ: примерно 198 г древесного угля.