Для решения задачи нужно рассчитать количество тепла, необходимое для нагрева спирта и стеклянной посуды.
Сначала давайте определим параметры задачи:
- Масса спирта \( m_s = 200 \, \text{г} = 0.2 \, \text{кг} \)
- Масса стеклянной посуды \( m_p = 50 \, \text{г} = 0.05 \, \text{кг} \)
- Начальная температура \( T_1 = 18 \, \text{°C} \)
- Конечная температура \( T_2 = 48 \, \text{°C} \)
- Удельная теплоемкость спирта \( C_s = 2500 \, \text{Дж/(кг·°C)} \)
- Удельная теплоемкость стекла \( C_{sh} = 840 \, \text{Дж/(кг·°C)} \)
Нам нужно найти общее количество тепла \( Q \), необходимое для нагрева и спирта, и стеклянной посуды.
Формула для расчета количества тепла:
\[ Q = m \cdot C \cdot \Delta T \]
где \( \Delta T \) — изменение температуры. Оно рассчитывается как:
\[ \Delta T = T_2 - T_1 = 48 - 18 = 30 \, \text{°C} \]
Теперь рассчитаем количество тепла, необходимое для нагрева спирта:
\[ Q_s = m_s \cdot C_s \cdot \Delta T = 0.2 \, \text{кг} \cdot 2500 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 30 \, \text{°C} \]
\[ Q_s = 0.2 \cdot 2500 \cdot 30 = 15000 \, \text{Дж} \]
Теперь рассчитаем количество тепла, необходимое для нагрева стеклянной посуды:
\[ Q_p = m_p \cdot C_{sh} \cdot \Delta T = 0.05 \, \text{кг} \cdot 840 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 30 \, \text{°C} \]
\[ Q_p = 0.05 \cdot 840 \cdot 30 = 1260 \, \text{Дж} \]
Теперь сложим оба значения:
\[ Q_{total} = Q_s + Q_p = 15000 \, \text{Дж} + 1260 \, \text{Дж} = 16260 \, \text{Дж} \]
Таким образом, общее количество тепла, необходимое для нагрева 200 г спирта и 50 г стеклянной посуды от 18 °C до 48 °C, составляет 16260 Дж.