Чтобы определить количество теплоты, выделяющееся при охлаждении стакана с молоком от 80°C до 20°C, можно воспользоваться формулой для расчета количества теплоты:
[ Q = mc\Delta T ]
где:
- ( Q ) — количество теплоты,
- ( m ) — масса тела,
- ( c ) — удельная теплоемкость вещества,
- ( \Delta T ) — изменение температуры.
1. Определим массы и теплоемкости:
- Масса стакана ( m_стакан = 120 , г = 0.12 , кг ).
- Масса молока ( m_молоко = 200 , г = 0.2 , кг ).
Удельная теплоемкость:
- Удельная теплоемкость стекла (стакан) примерно ( c_{стакан} = 840 , Дж/(кг \cdot °C) ).
- Удельная теплоемкость молока около ( c_{молоко} = 3900 , Дж/(кг \cdot °C) ).
2. Подсчитаем изменение температуры:
Изменение температуры для обоих веществ будет одинаковым:
[ \Delta T = T_{нач} - T_{кон} = 80°C - 20°C = 60°C ]
3. Рассчитаем количество теплоты, выделяющееся при охлаждении каждого вещества:
[ Q_{стакан} = m_{стакан} \cdot c_{стакан} \cdot \Delta T ]
[ Q_{стакан} = 0.12 , кг \cdot 840 , Дж/(кг \cdot °C) \cdot 60 , °C ]
[ Q_{стакан} = 0.12 \cdot 840 \cdot 60 = 6048 , Дж ]
[ Q_{молоко} = m_{молоко} \cdot c_{молоко} \cdot \Delta T ]
[ Q_{молоко} = 0.2 , кг \cdot 3900 , Дж/(кг \cdot °C) \cdot 60 , °C ]
[ Q_{молоко} = 0.2 \cdot 3900 \cdot 60 = 46800 , Дж ]
4. Общее количество теплоты:
Общее количество теплоты, выделяющееся при охлаждении стакана с молоком, будет равно сумме теплот, выделяемых каждым телом:
[ Q_{общ} = Q_{стакан} + Q_{молоко} ]
[ Q_{общ} = 6048 , Дж + 46800 , Дж = 52848 , Дж ]
Таким образом, при охлаждении стакана с молоком до 20°C выделится 52848 Дж тепла.