На сколько изменится температура воды объемом 100 л, если считать что вся теплота, выделяемая при сжигании древесного угля массой 0.5 кг, пойдет на
нагревание воды

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно рассчитать изменение температуры воды, используя законы сохранения энергии. Теплота, выделяющаяся при сжигании древесного угля, будет передана воде, нагревая её.

Дано:

1. Масса воды $m_{воды} = 100 \, \text{кг}$ (объем 100 л эквивалентен массе 100 кг, так как плотность воды $\rho = 1 \, \text{кг/л}$).
2. Масса древесного угля $m_{угля} = 0.5 \, \text{кг}$.
3. Удельная теплоёмкость воды $c_{воды} = 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)}$.
4. Теплотворная способность древесного угля $q_{угля} \approx 30 \, \text{МДж/кг}$ (в среднем, для древесного угля эта величина находится в диапазоне 27–33 МДж/кг).

Формулы:

1. Теплота, выделяемая при сжигании угля: $$Q = m_{угля} \cdot q_{угля}$$
2. Теплота, идущая на нагрев воды: $$Q = m_{воды} \cdot c_{воды} \cdot \Delta T$$
3. Из уравнения теплового баланса можно найти изменение температуры: $$\Delta T = \frac{Q}{m_{воды} \cdot c_{воды}}$$

Решение:

1. Вычислим количество теплоты, выделяемое углём:

   $$Q = 0.5 \, \text{кг} \cdot 30 \cdot 10^6 \, \text{Дж/кг} = 15 \cdot 10^6 \, \text{Дж}.$$

2. Подставим значение $Q$ в формулу для $\Delta T$:

   $$\Delta T = \frac{15 \cdot 10^6}{100 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)}}.$$

3. Проведём расчёты:

   $$\Delta T = \frac{15 \cdot 10^6}{420000} = 35.71 \, \text{°C}.$$

Ответ:

Температура воды увеличится на 35.71 °C, если вся теплота, выделяющаяся при сжигании 0.5 кг древесного угля, пойдёт на нагревание 100 л воды.