Для определения количества теплоты, необходимого для нагревания алюминиевой кружки и воды, воспользуемся формулой для вычисления теплоты:
\[ Q = mc\Delta T \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты,
- \( m \) — масса тела,
- \( c \) — удельная теплоемкость,
- \( \Delta T \) — изменение температуры.
- Найдём количество теплоты для алюминиевой кружки:
- Масса алюминиевой кружки \( m_1 = 1880 \) г = \( 1.88 \) кг (переводим в килограммы).
- Удельная теплоемкость алюминия \( c_1 = 920 \) Дж/(кг•°С).
- Начальная температура \( T_1 = 18 \) °С.
- Конечная температура \( T_f = 73 \) °С.
- Изменение температуры \( \Delta T_1 = T_f - T_1 = 73 - 18 = 55 \) °С.
Теперь подставим значения в формулу:
\[ Q_1 = m_1 \cdot c_1 \cdot \Delta T_1 \]
\[ Q_1 = 1.88 \cdot 920 \cdot 55 \]
\[ Q_1 = 1.88 \cdot 920 = 1721.6 \, \text{Дж/°С} \]
\[ Q_1 = 1721.6 \cdot 55 \]
\[ Q_1 = 94788 \, \text{Дж} \]
- Теперь найдём количество теплоты для воды:
- Объём воды \( V = 1.5 \) литра = \( 1.5 \) кг (поскольку плотность воды равна 1000 кг/м³).
- Удельная теплоемкость воды \( c_2 = 4200 \) Дж/(кг•°С).
- Изменение температуры \( \Delta T_2 = T_f - T_1 = 73 - 18 = 55 \) °С.
Подставим значения в формулу:
\[ Q_2 = m_2 \cdot c_2 \cdot \Delta T_2 \]
\[ Q_2 = 1.5 \cdot 4200 \cdot 55 \]
\[ Q_2 = 1.5 \cdot 4200 = 6300 \, \text{Дж/°С} \]
\[ Q_2 = 6300 \cdot 55 \]
\[ Q_2 = 346500 \, \text{Дж} \]
- Теперь найдем общее количество теплоты:
\[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 \]
\[ Q_{total} = 94788 + 346500 \]
\[ Q_{total} = 441288 \, \text{Дж} \]
Таким образом, общее количество теплоты, необходимое для нагревания алюминиевой кружки и воды, составляет 441288 Дж.
