Условие: На пикнике друзья решили вскипятить воду для чая в лёгком алюминиевом котелке. Они налили в котелок 3 кг воды из ручья, температура которой была +10 °C. Сколько сухих дров им понадобится сжечь, чтобы довести воду до кипения (+100 °C)? Тепловыми потерями в окружающую среду и нагревом котелка пренебречь.

Дано: масса воды — 3 кг, начальная температура — 10 °C, конечная — 100 °C. Удельная теплоёмкость воды — 4200 Дж/(кг·°C).

1. Найдём количество теплоты, необходимое для нагрева воды:

\(Q = cm\Delta T = 4200 \cdot 3 \cdot (100 - 10) = 1\,134\,000\) Дж.

2. Чтобы найти массу дров, нужно знать их удельную теплоту сгорания \(q\). Она в условии не указана и зависит от вида и влажности древесины. Используем формулу \(m = Q/q\).

Например, если принять для сухих дров условное значение \(q = 10\,000\,000\) Дж/кг, то \(m = 1\,134\,000 / 10\,000\,000 = 0.1134\) кг, то есть примерно 0,11 кг. Это условный расчёт; для точного ответа нужно значение удельной теплоты сгорания дров, принятое в задании или справочной таблице.

Ответ: при условном значении \(q=10\) МДж/кг понадобится примерно 0,11 кг дров; без значения \(q\) точную массу определить нельзя.