Чтобы найти количество сухих дров, необходимое для доведения до кипения 5 литров воды, нам нужно рассчитать, сколько тепла потребуется для нагрева этой воды, а затем определить, сколько энергии можно получить от сжигания дров.
Шаги решения:
- Определим массу воды:
- Поскольку 1 литр воды имеет массу примерно 1 килограмм, 5 литров воды будут весить 5 килограммов.
- Рассчитаем необходимое количество тепла для нагрева воды:
- Используем формулу для расчета количества теплоты: Q = mcΔT, где:
- Q - количество теплоты (в джоулях),
- m - масса воды (в килограммах),
- c - удельная теплоемкость воды (приблизительно 4200 Дж/(кг·°С)),
- ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).
- Посчитаем изменение температуры:
- Температура воды должна измениться с 20°С до 100°С (температура кипения), следовательно:
- ΔT = 100°С - 20°С = 80°С.
- Подставим значения в формулу:
- Q = 5 кг * 4200 Дж/(кг·°С) * 80°С = 1680000 Дж.
- Учтем, что на нагревание воды уходит половина всей затраченной тепловой энергии:
- Таким образом, общая затраченная энергия будет: Q_total = 2 * Q = 2 * 1680000 Дж = 3360000 Дж.
- Рассчитаем, сколько энергии можно получить от сжигания дров:
- Энергия, выделяемая при сжигании 1 кг сухих дров, составляет примерно 15 МДж (15 000 000 Дж).
- Теперь найдем, сколько килограммов дров нам нужно: количество дров = Q_total / энергия на 1 кг дров.
- Количество дров = 3360000 Дж / 15000000 Дж/кг ≈ 0,224 кг.
Таким образом, для доведения до кипения 5 литров воды, взятой при температуре 20°С, потребуется примерно 0,224 килограмма сухих дров.