в стеклянном стакане массой 120 г налили 200 ш молока при температуре 80°С. Какое количество теплоты выделилось при охлаждении стакана с молоком до 20°С?
Для того чтобы определить количество теплоты, выделившегося при охлаждении стакана с молоком, мы можем использовать формулу:
\[ Q = mc\Delta T \]
где \( Q \) — количество теплоты, \( m \) — масса вещества, \( c \) — удельная теплоёмкость вещества, а \( \Delta T \) — изменение температуры.
Определим массу молока и стакана:
- Масса стакана \( m_{\text{стакан}} = 120 \, \text{г} \).
- Масса молока (плотность молока примерно равна 1 г/см³): \( m_{\text{молоко}} = 200 \, \text{г} \) (поскольку 200 мл молока имеет массу 200 г).
Удельные теплоёмкости:
- Удельная теплоёмкость молока (приблизительно) \( c_{\text{молоко}} \approx 4,2 \, \text{дж/(г°C)} \).
- Удельная теплоёмкость стекла \( c_{\text{стакан}} \) можно взять приблизительно как \( 0,84 \, \text{дж/(г°C)} \).
Изменение температуры:
- Начальная температура \( T_{\text{нач}} = 80°С \).
- Конечная температура \( T_{\text{кон}} = 20°С \).
- Изменение температуры \( \Delta T = T_{\text{нач}} - T_{\text{кон}} = 80°С - 20°С = 60°С \).
Рассчитаем количество теплоты для молока: \[ Q_{\text{молоко}} = m_{\text{молоко}} \cdot c_{\text{молоко}} \cdot \Delta T = 200 \, \text{г} \cdot 4,2 \, \text{дж/(г°C)} \cdot 60 \,°С \] \[ Q_{\text{молоко}} = 200 \cdot 4,2 \cdot 60 = 50400 \, \text{дж} \]
Рассчитаем количество теплоты для стакана: \[ Q_{\text{стакан}} = m_{\text{стакан}} \cdot c_{\text{стакан}} \cdot \Delta T = 120 \, \text{г} \cdot 0,84 \, \text{дж/(г°C)} \cdot 60 \,°С \] \[ Q_{\text{стакан}} = 120 \cdot 0,84 \cdot 60 = 6048 \, \text{дж} \]
Общее количество теплоты: \[ Q_{\text{общ}} = Q_{\text{молоко}} + Q_{\text{стакан}} = 50400 \, \text{дж} + 6048 \, \text{дж} = 56448 \, \text{дж} \]
Таким образом, общее количество теплоты, выделившееся при охлаждении стакана с молоком до 20°С, составляет 56448 джоулей.
