6. В медной кастрюле массой 800 г нагрели 5 л воды до кипения за счёт сжигания 80 г природного газа. Определите начальную температуру воды. КПД горелки считайте равным 52 %.

Принимаем температуру кипения воды равной 100 °C, удельную теплоёмкость воды — 4200 Дж/(кг·°C), меди — 400 Дж/(кг·°C), удельную теплоту сгорания природного газа — 44 МДж/кг.

1. Полезная теплота от сгорания газа: Q = ηmq = 0,52·0,08·44 000 000 = 1 830 400 Дж.
2. Общая теплоёмкость воды и кастрюли: C = 5·4200 + 0,8·400 = 21 320 Дж/°C.
3. Повышение температуры: Δt = Q/C = 1 830 400/21 320 ≈ 85,85 °C.
4. Начальная температура: t_нач = 100 − 85,85 ≈ 14,2 °C.

Ответ: начальная температура воды была примерно 14,2 °C.