Чтобы рассчитать количество теплоты, выделяющееся при охлаждении воды, мы можем использовать формулу:
\[ Q = mc\Delta T \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты,
- \( m \) — масса воды,
- \( c \) — удельная теплоёмкость воды (для воды \( c = 4.18 \, \text{кДж/(кг·°C)} \) или \( 4180 \, \text{Дж/(кг·°C)} \)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры.
Изменение температуры \( \Delta T \) определяется как разница между начальной и конечной температурами. В данном случае:
\[ \Delta T = T_{нач} - T_{кон} = 80 °C - 20 °C = 60 °C \]
Теперь давайте решим каждый пункт.
а) Для 3 кг воды:
- Масса \( m = 3 \, \text{кг} \)
- Изменение температуры \( \Delta T = 60 \, \text{°C} \)
Подставим значения в формулу:
\[ Q = 3 \, \text{кг} \times 4180 \, \text{Дж/(кг·°C)} \times 60 \, \text{°C} \]
\[ Q = 3 \times 4180 \times 60 = 754800 \, \text{Дж} \]
Таким образом, количество теплоты, выделившееся при охлаждении 3 кг воды, равно 754800 Дж, или 754.8 кДж.
б) Для 50 литров воды:
Зная, что 1 литр воды примерно равен 1 кг, мы имеем:
- Масса \( m = 50 \, \text{кг} \)
- Изменение температуры \( \Delta T = 60 \, \text{°C} \)
Подставим в формулу:
\[ Q = 50 \, \text{кг} \times 4180 \, \text{Дж/(кг·°C)} \times 60 \, \text{°C} \]
\[ Q = 50 \times 4180 \times 60 = 12540000 \, \text{Дж} \]
Таким образом, количество теплоты, выделившееся при охлаждении 50 литров воды, равно 12540000 Дж, или 12540 кДж.
В результате, для: а) 3 кг воды выделится 754800 Дж (или 754.8 кДж), б) 50 литров воды выделится 12540000 Дж (или 12540 кДж).