942. На плите вскипятили воду объёмом 2,5 л, находившуюся в алюминиевом чайнике. При этом сожгли 20 г природного газа. Начальная температура воды была 20 °C. Чему равна масса чайника?

Предполагаем, что всё тепло от сгорания газа пошло на нагревание воды и алюминиевого чайника. Используем табличные значения: для природного газа \(q=5.5\cdot10^7\) Дж/кг; теплоёмкость воды — 4200 Дж/(кг·°C), алюминия — 920 Дж/(кг·°C). Конечная температура воды и чайника — 100 °C.

1. Масса воды: 2,5 л = 2,5 кг. Масса газа: 20 г = 0,020 кг. Изменение температуры: 80 °C.
2. Энергия, выделившаяся при сгорании газа: \(Q_{г}=5.5\cdot10^7\cdot0.020=1.1\cdot10^6\) Дж.
3. Теплота, полученная водой: \(Q_{в}=4200\cdot2.5\cdot80=840000\) Дж.
4. Остаток теплоты пошёл на нагревание чайника: \(Q_{ч}=1100000-840000=260000\) Дж.
5. Масса чайника: \(m_{ч}=Q_{ч}/(c_{Al}\Delta T)=260000/(920\cdot80)\approx3.53\) кг.

Ответ: масса чайника примерно 3,5 кг.