В стеклянный стакан массой 120 г налили 200 г молока при температуре 80 градусов. Какое количество теплоты выделится при охлаждении стакана с молоком до 20 градусов?
Для того чтобы найти количество теплоты, выделяющееся при охлаждении стеклянного стакана с молоком до 20 градусов, нужно воспользоваться формулой для расчета теплоты:
\[ Q = mc\Delta T \]
где:
- \( Q \) – количество теплоты,
- \( m \) – масса вещества,
- \( c \) – удельная теплоемкость вещества,
- \( \Delta T \) – изменение температуры.
В данном случае у нас есть два вещества: стакан и молоко. Рассчитаем теплоту для каждого из них и затем суммируем.
Для молока:
- Масса \( m_{\text{молока}} = 200 \, \text{г} = 0.2 \, \text{кг} \) (переведем в килограммы).
- Удельная теплоемкость молока \( c_{\text{молока}} \approx 3.9 \, \text{кДж/(кг·°C)} \) (или 3900 Дж/(кг·°C)).
- Изменение температуры \( \Delta T_{\text{молока}} = 80 - 20 = 60 \, \text{°C} \).
Подставим значения в формулу:
\[ Q_{\text{молока}} = 0.2 \, \text{кг} \times 3900 \, \text{Дж/(кг·°C)} \times 60 \, \text{°C} \]
\[ Q_{\text{молока}} = 0.2 \times 3900 \times 60 = 46800 \, \text{Дж} \]
Для стакана:
- Масса \( m_{\text{стакана}} = 120 \, \text{г} = 0.12 \, \text{кг} \).
- Удельная теплоемкость стекла \( c_{\text{стакана}} \approx 0.84 \, \text{кДж/(кг·°C)} \) (или 840 Дж/(кг·°C)).
- Изменение температуры \( \Delta T_{\text{стакана}} = 80 - 20 = 60 \, \text{°C} \).
Подставим значения в формулу:
\[ Q_{\text{стакана}} = 0.12 \, \text{кг} \times 840 \, \text{Дж/(кг·°C)} \times 60 \, \text{°C} \]
\[ Q_{\text{стакана}} = 0.12 \times 840 \times 60 = 6048 \, \text{Дж} \]
Общее количество теплоты:
Теперь сложим теплоты, выделяющиеся от молока и стакана:
\[ Q_{\text{общая}} = Q_{\text{молока}} + Q_{\text{стакана}} = 46800 + 6048 = 52848 \, \text{Дж} \]
Итак, при охлаждении стакана с молоком до 20 градусов выделится примерно 52848 Дж теплоты.
