3. *Какую массу каменного угля нужно сжечь, чтобы нагреть 100 кг стали от 100 до 200 градусов Цельсия? Потерями тепла пренебречь. (Таблица на стр.31)

Для решения задачи необходимо знать удельную теплоёмкость стали и удельную теплоту сгорания каменного угля. Удельная теплоёмкость стали равна 500 Дж/(кг × °С), удельная теплота сгорания каменного угля равна 30 МДж/кг.

Количество теплоты, необходимое для нагревания стали, можно рассчитать по формуле:

$$Q = mc(t_2 - t_1)$$, где:

• Q – количество теплоты, Дж;
• m – масса стали, кг;
• c – удельная теплоёмкость стали, Дж/(кг × °С);
• t₂ – конечная температура, °С;
• t₁ – начальная температура, °С.

Подставим значения в формулу:

$$Q = 100 \text{ кг} \cdot 500 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°С}} \cdot (200 \text{ °С} - 100 \text{ °С}) = 100 \text{ кг} \cdot 500 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°С}} \cdot 100 \text{ °С} = 5000000 \text{ Дж} = 5 \text{ МДж}$$

Количество теплоты, которое выделится при сгорании каменного угля, можно рассчитать по формуле:

$$Q = qm$$, где:

• Q – количество теплоты, Дж;
• q – удельная теплота сгорания каменного угля, Дж/кг;
• m – масса каменного угля, кг.

Выразим массу каменного угля из формулы:

$$m = \frac{Q}{q}$$

Подставим значения в формулу:

$$m = \frac{5 \text{ МДж}}{30 \frac{\text{МДж}}{\text{кг}}} = \frac{1}{6} \text{ кг} \approx 0,167 \text{ кг}$$

Ответ: 0,167 кг