Чему равна масса природного газа, который нужно сжечь, чтобы 4 кг воды нагреть в алюминиевой кастрюле массой 0,6 кг от 10 °C до кипения?

Дано: вода: \(m_в=4\) кг; кастрюля: \(m_а=0{,}6\) кг; начальная температура \(10\) °C, температура кипения воды \(100\) °C. Используем табличные значения: \(c_в=4200\) Дж/(кг·°C), \(c_а=920\) Дж/(кг·°C), удельная теплота сгорания природного газа \(q=4{,}4\cdot10^7\) Дж/кг.

Повышение температуры: \(\Delta t=100-10=90\) °C.

Теплота нужна и для воды, и для алюминиевой кастрюли:

\(Q=(m_вc_в+m_аc_а)\Delta t\).

\(Q=(4\cdot4200+0{,}6\cdot920)\cdot90=1\,561\,680\) Дж.

Из равенства \(Q=qm\) находим массу газа:

\(m=\frac{Q}{q}=\frac{1\,561\,680}{4{,}4\cdot10^7}\approx0{,}0355\) кг.

Ответ: примерно 0,0355 кг, или 35,5 г природного газа.