Определите, какое количество теплоты отдает вода объёмом 20 литров при охлаждении от 100 до 50 С0?
Чтобы определить количество теплоты, которое отдает вода при охлаждении, можно воспользоваться формулой:
\[ Q = mc\Delta T \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты (в джоулях),
- \( m \) — масса воды (в килограммах),
- \( c \) — удельная теплоемкость воды (примерно 4184 Дж/(кг·°C)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (в °C).
Сначала найдем массу воды:
Объём воды \( V = 20 \) литров, при плотности воды \( 1000 \) кг/м³, масса воды будет:
\[ m = V \cdot \text{плотность} = 20 \, \text{л} \cdot 1 \, \text{кг/л} = 20 \, \text{кг} \]
Теперь определим изменение температуры: Начальная температура \( T_1 = 100 \, °C \), конечная температура \( T_2 = 50 \, °C \), поэтому изменение температуры:
\[ \Delta T = T_2 - T_1 = 50 \, °C - 100 \, °C = -50 \, °C \]
Теперь подставим значения в формулу для расчёта количества теплоты:
\[ Q = mc\Delta T = 20 \, \text{кг} \cdot 4184 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot (-50 \, °C) \]
Теперь рассчитаем:
- \( 20 \, \text{кг} \cdot 4184 \, \text{Дж/(кг·°C)} = 83680 \, \text{Дж/°C} \)
- \( 83680 \, \text{Дж/°C} \cdot (-50 \, °C) = -4184000 \, \text{Дж} \)
Количество теплоты, отданное водой, будет:
\[ Q = -4184000 \, \text{Дж} \]
Отрицательное значение указывает на то, что тепло было отдано. Таким образом, вода отдает 4184000 Дж тепла при охлаждении от 100 до 50 °C.
