Чтобы определить, какое из веществ отдаст наибольшее количество теплоты при охлаждении, воспользуемся формулой:
\[ Q = mc\Delta T \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты,
- \( m \) — масса вещества (в данном случае она одинаковая для всех),
- \( c \) — удельная теплоемкость вещества,
- \( \Delta T \) — изменение температуры.
В нашем случае, охлаждение осуществляется с 20 °C до 5 °C, что означает, что изменение температуры составит:
\[ \Delta T = 20 - 5 = 15 \, \text{°C} \]
Так как масса \( m \) для всех веществ одинакова, нам нужно рассмотреть только удельные теплоемкости \( c \) указанных веществ:
- Золото: \( c = 0,13 \, \text{кДж/кг} \cdot \text{К} \)
- Серебро: \( c = 0,25 \, \text{кДж/кг} \cdot \text{К} \)
- Железо: \( c = 0,46 \, \text{кДж/кг} \cdot \text{К} \)
- Алюминий: \( c = 0,92 \, \text{кДж/кг} \cdot \text{К} \)
- Вода: \( c = 4,2 \, \text{кДж/кг} \cdot \text{К} \)
Теперь мы можем рассчитать количество теплоты, отдаваемое каждым веществом, выразив его через удельную теплоемкость:
- Золото: \( Q = 0,13 \times 15 \)
- Серебро: \( Q = 0,25 \times 15 \)
- Железо: \( Q = 0,46 \times 15 \)
- Алюминий: \( Q = 0,92 \times 15 \)
- Вода: \( Q = 4,2 \times 15 \)
Теперь рассчитаем:
- Золото: \( Q = 0,13 \times 15 = 1,95 \, \text{кДж} \)
- Серебро: \( Q = 0,25 \times 15 = 3,75 \, \text{кДж} \)
- Железо: \( Q = 0,46 \times 15 = 6,9 \, \text{кДж} \)
- Алюминий: \( Q = 0,92 \times 15 = 13,8 \, \text{кДж} \)
- Вода: \( Q = 4,2 \times 15 = 63 \, \text{кДж} \)
Вода отдаст наибольшее количество теплоты, равное 63 кДж, что значительно больше, чем у других веществ. Таким образом, ответ на ваш вопрос: вода отдаст при охлаждении наибольшее количество теплоты.