Вариант 3. 1. Температура пламени старинной свечи достигает 1500 °C. Почему же на свече нельзя поместить ведро воды? 2. При обработке холодом стальную деталь массой 0,61 кг при температуре 20 °C поместили в холодильник, температура в котором −80 °C. Какое количество теплоты выделилось при охлаждении детали? 3. Определите массу природного газа, которым можно заменить 0,9 г водорода, чтобы получить такое же количество теплоты, что и при сжигании водорода.

1. Высокая температура пламени не означает, что оно передаёт много теплоты за единицу времени. Пламя свечи маломощное: оно нагревает воду лишь медленно, а значительная часть теплоты рассеивается в окружающем воздухе. Поэтому ведро воды не удастся нагреть пламенем свечи.

2. Перепад температуры детали: Δt = 20 − (−80) = 100 °C. Используем удельную теплоёмкость стали c ≈ 500 Дж/(кг · °C).

1. Количество теплоты, отданное деталью: Q = cmΔt.
2. Подставим значения: Q = 500 · 0.61 · 100 = 30 500 Дж.

Ответ: при охлаждении выделилось 30.5 кДж теплоты.

3. Используем табличные значения удельной теплоты сгорания: водорода — 1.2 · 10⁸ Дж/кг, природного газа — 4.4 · 10⁷ Дж/кг.

1. Масса водорода: 0.9 г = 0.0009 кг.
2. Теплота его сгорания: Q = 1.2 · 10⁸ · 0.0009 = 108 000 Дж.
3. Для природного газа m = Q/q = 108 000/(4.4 · 10⁷) ≈ 0.00245 кг = 2.45 г.

Ответ: примерно 2.5 г природного газа.