Какое количество сухих дров в граммах необходимо сжечь для нагрева 10 кг воды с 30°С до кипения, если не учитывать

Хорошо! Для решения этой задачи мы можем использовать формулу теплового равновесия:

\[ Q_{\text{вода}} = Q_{\text{дрова}} \]

где \( Q_{\text{вода}} \) - количество теплоты, необходимой для нагрева воды, а \( Q_{\text{дрова}} \) - количество теплоты, выделяемое при сжигании сухих дров.

Для начала, нам нужно вычислить количество теплоты, необходимое для нагрева воды. Мы можем использовать формулу:

\[ Q_{\text{вода}} = m \cdot c \cdot \Delta T \]

где \( m \) - масса воды, \( c \) - удельная теплоемкость воды, а \( \Delta T \) - изменение температуры.

Дано, что масса воды \( m \) равна 10 кг, удельная теплоемкость воды \( c \) равна 4200 Дж/кг·С, а изменение температуры \( \Delta T \) равно разности температуры после нагревания и начальной температуры:

\[ \Delta T = T_{\text{конечная}} - T_{\text{начальная}} \]

Так как мы должны нагреть воду до кипения, температура конечная будет составлять 100°C, а начальная температура - 30°C. Подставляя значения, получаем:

\[ Q_{\text{вода}} = 10 \,\text{кг} \times 4200\,\text{Дж/кг·С} \times (100\,^{\circ}\text{С} - 30\,^{\circ}\text{С}) \]

Решив это уравнение, мы получим количество теплоты, необходимое для нагрева воды.

Теперь нам нужно вычислить количество теплоты, выделяемое при сжигании сухих дров. Дано, что удельная теплота сгорания сухих дров равна 10 Дж/кг.

Мы можем использовать формулу:

\[ Q_{\text{дрова}} = m_{\text{дрова}} \cdot Q_{\text{сгорания}} \]

где \( m_{\text{дрова}} \) - масса сухих дров, а \( Q_{\text{сгорания}} \) - удельная теплота сгорания сухих дров.

Нам нужно найти \( m_{\text{дрова}} \). Используя массу воды, мы можем найти массу сухих дров, так как сухие дрова сгорают полностью и не оставляют остатка после горения. Таким образом, масса сухих дров будет равна массе воды.

\[ m_{\text{дрова}} = 10 \, \text{кг} \]

Теперь мы можем найти количество теплоты, выделяемое при сжигании сухих дров:

\[ Q_{\text{дрова}} = 10 \, \text{кг} \times 10 \, \text{Дж/кг} \]

Таким образом, сумма этих двух количеств теплоты даст нам общее количество теплоты, необходимое для нагрева воды:

\[ Q_{\text{общее}} = Q_{\text{вода}} + Q_{\text{дрова}} \]

Подставив значения, мы получим итоговый результат. Ответ данной задачи будет выражен в джоулях (Дж).