Чтобы решить эту задачу, давайте воспользуемся формулой для расчета количества теплоты, необходимого для нагревания воды:
\[ Q = mc\Delta T \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты (в джоулях),
- \( m \) — масса воды (в килограммах),
- \( c \) — удельная теплоемкость воды (приблизительно \( 4,18 \, \text{кДж/(кг·°C)} \)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (в градусах Цельсия).
В данной задаче передано \( Q = 1,17 \, \text{МДж} = 1,17 \times 10^6 \, \text{Дж} \) тепла, и начальная температура воды составляет \( 13°C \). Чтобы узнать, сколько воды нужно, необходимо сначала установить конечную температуру, которую мы будем считать равной температуре кипения воды, то есть \( 100°C \).
Теперь определим \( \Delta T \):
\[ \Delta T = T_{конечная} - T_{начальная} = 100°C - 13°C = 87°C \]
Подставим значения в формулу и решим её относительно массы воды \( m \):
\[ 1,17 \times 10^6 = m \times 4,18 \times 10^3 \times 87 \]
Теперь вычислим \( 4,18 \times 10^3 \times 87 \):
\[ 4,18 \times 10^3 \times 87 \approx 363060 \]
Теперь подставим это значение в уравнение:
\[ 1,17 \times 10^6 = m \times 363060 \]
Теперь найдём массу \( m \):
\[ m = \frac{1,17 \times 10^6}{363060} \]
Решив это, получим:
\[ m \approx 3,23 \, \text{кг} \]
Итак, чтобы вскипятить воду в котелке, Филлипу нужно налить приблизительно 3,23 кг холодной воды с начальной температурой 13°C.