С2. Сколько кубометров сосновых дров (плотность сосны 400 кг/м³) надо сжечь (удельная теплота сгорания \(q=10^7\) Дж/кг) в печке, чтобы нагреть 3 литра воды (плотность воды 1000 кг/м³) в алюминиевом чайнике массой 300 грамм на 80 °C? Потерями теплоты пренебречь.

Переведём величины в единицы СИ: \(V_{\text{в}}=3\) л = \(0.003\) м³, \(m_{\text{ч}}=300\) г = \(0.3\) кг. Для алюминия возьмём удельную теплоёмкость \(c_{\text{Al}}=920\) Дж/(кг·°C).

Масса воды: \(m_{\text{в}}=\rho V=1000\cdot0.003=3\) кг.

Теплота для нагрева воды и чайника на 80 °C:

\(Q=(m_{\text{в}}c_{\text{в}}+m_{\text{ч}}c_{\text{Al}})\Delta t\).

\(Q=(3\cdot4200+0.3\cdot920)\cdot80=1\,030\,080\) Дж.

При полном использовании теплоты сгорания масса дров равна:

\(m_{\text{д}}=Q/q=1\,030\,080/10^7=0.103008\) кг.

Объём дров: \(V_{\text{д}}=m_{\text{д}}/\rho_{\text{д}}=0.103008/400=0.00025752\) м³.

Ответ: примерно \(2.6\cdot10^{-4}\) м³ сосновых дров.