Для решения задачи, воспользуемся формулой для расчёта количества тепла, выделившегося при охлаждении вещества:
\[ Q = mc\Delta T \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты (в джоулях),
- \( m \) — масса вещества (в килограммах),
- \( c \) — удельная теплоёмкость (в Дж/(кг × °C)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (в °C).
Из условия задачи мы имеем:
- \( Q = 10 \, \text{кДж} = 10\,000 \, \text{Дж} \)
- \( m = 55 \, \text{г} = 0.055 \, \text{кг} \)
- \( c = 920 \, \text{Дж/(кг × °C)} \)
- конечная температура \( T_f = 19 \, °C \)
Сначала найдем изменение температуры \( \Delta T \):
\[ \Delta T = T_f - T_i \]
где \( T_i \) — начальная температура, которую необходимо найти. Подставим всё в формулу:
\[ Q = mc\Delta T \]
Подставим известные значения:
\[ 10\,000 \, \text{Дж} = 0.055 \, \text{кг} \times 920 \, \text{Дж/(кг × °C)} \times (19 - T_i) \]
Теперь упростим выражение:
\[ 10\,000 = 50.6 \times (19 - T_i) \]
Разделим обе стороны на 50.6:
\[ \frac{10\,000}{50.6} \approx 197.63 = 19 - T_i \]
Теперь выразим \( T_i \):
\[ T_i = 19 - 197.63 \approx -178.63 \, °C \]
Таким образом, начальная температура алюминия до охлаждения была приблизительно \(-178.6 \, °C\).