Количество теплоты, необходимое, чтобы нагреть воду:
Q1 = c(в) m(в) (100 - 20) = 80 c(в) m(в)
при этом помимо воды нагреваться будет также и кастрюля:
Q2 = c(к) m(к) (100 - 20) = 80 с(к) m(к)
по условию теплота, необходимая для процессов Q1 и Q2 берется за счет сгорания угля:
Q3 = m(у) q.
таким образом, Q3 = Q1 + Q2, или
m(у) q = 80 c(в) m(в) + 80 с(к) m(к),
m(у) q = 80 (c(в) m(в) + с(к) m(к)),
m(у) = 80 (c(в) m(в) + с(к) m(к)) / q.
m(у) = 80 (4200*2 + 460*0,5) / 3*10^7,
m(y) ≈ 0,023 кг ≈ 23 г