С2. Какой объем бурого угля нужно сжечь, чтобы 200 г меди, находящейся при температуре 85°С, достигла точки кипения?

Хорошо, чтобы решить эту задачу, мы должны использовать закон сохранения энергии. В данном случае, энергия, выделяемая при сжигании угля, должна быть достаточной, чтобы нагреть медь до точки кипения. Давайте рассмотрим этот процесс по шагам.

Шаг 1: Определение количества тепла, необходимого для нагрева меди до точки кипения.

Для этого мы можем использовать формулу:

\(Q = mc\Delta T\),

где \(Q\) - количество тепла, \(m\) - масса меди, \(c\) - удельная теплоемкость меди, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Удельная теплоемкость меди можно найти в таблице и она составляет примерно 0,39 Дж/(г °C). В данной задаче, масса меди равна 200 г, а изменение температуры \(\Delta T\) равно разнице между температурой кипения меди (100 °C) и начальной температурой (85 °C).
Подставляем эти значения в формулу и получаем:

\(Q = 200 \cdot 0.39 \cdot (100 - 85)\).

Выполняя вычисления, мы получаем, что количество тепла, необходимого для нагрева меди до точки кипения, равно 3900 Дж.

Шаг 2: Определение количества тепла, выделяемого при сжигании угля.

Чтобы рассчитать это количество тепла, мы должны использовать удельную теплоту сгорания угля, которую также можно найти в таблице. Допустим, она равна 24 МДж/кг = 24000 кДж/кг = 24000000 Дж/кг.

Теперь мы должны определить массу угля, которую необходимо сжечь. Давайте предположим, что уголь полностью сгорает и передает всю свою энергию меди. Мы можем найти массу угля, используя формулу:

\(m_{\text{уг}} = \frac{Q}{\text{УТСУ}}\),

где \(m_{\text{уг}}\) - масса угля, \(Q\) - количество тепла, выделяемое при сжигании угля, \(\text{УТСУ}\) - удельная теплота сгорания угля.

Подставляем известные значения и выполняем вычисления:

\(m_{\text{уг}} = \frac{3900}{24000000}\).

Получаем, что масса угля, которую необходимо сжечь, равна примерно 0,0001625 кг или 0,1625 г.

В результате, чтобы 200 г меди достигла точки кипения, необходимо сжечь примерно 0,1625 г бурого угля.