Для решения этой задачи нам нужно рассчитать количество теплоты, полученное алюминиевой кастрюлей и водой, используя формулу:
\[ Q = mc\Delta T \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты,
- \( m \) — масса,
- \( c \) — удельная теплоёмкость,
- \( \Delta T \) — изменение температуры.
1. Рассчитаем количество теплоты для алюминиевой кастрюли.
Данные:
- Масса кастрюли \( m_{Al} = 0,327 \) кг
- Удельная теплоёмкость алюминия \( c_{Al} = 920 \) Дж/кг•°C
- Начальная температура \( T_{нач} = 26 \) °C
- Конечная температура \( T_{кон} = 100 \) °C
- Изменение температуры \( \Delta T_{Al} = T_{кон} - T_{нач} = 100 - 26 = 74 \) °C
Теперь подставим данные в формулу:
\[ Q_{Al} = m_{Al} \cdot c_{Al} \cdot \Delta T_{Al} \] \[ Q_{Al} = 0,327 \, \text{кг} \cdot 920 \, \text{Дж/кг•°C} \cdot 74 \, \text{°C} \] \[ Q_{Al} = 0,327 \cdot 920 \cdot 74 \] \[ Q_{Al} \approx 22,194 \, \text{Дж} \]
2. Рассчитаем количество теплоты для воды.
Данные:
- Объем воды \( V = 1,8 \) л (что равно \( 0,0018 \) м³)
- Плотность воды \( \rho = 1000 \) кг/м³
- Масса воды \( m_{H_2O} = V \cdot \rho = 1,8 \, \text{л} \cdot 1 \, \text{кг/л} = 1,8 \) кг
- Удельная теплоёмкость воды \( c_{H_2O} = 4200 \) Дж/кг•°C
- Изменение температуры \( \Delta T_{H_2O} = T_{кон} - T_{нач} = 100 - 26 = 74 \) °C
Теперь подставим данные в формулу:
\[ Q_{H_2O} = m_{H_2O} \cdot c_{H_2O} \cdot \Delta T_{H_2O} \] \[ Q_{H_2O} = 1,8 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/кг•°C} \cdot 74 \, \text{°C} \] \[ Q_{H_2O} = 1,8 \cdot 4200 \cdot 74 \] \[ Q_{H_2O} \approx 545,964 \, \text{Дж} \]
3. Общее количество теплоты.
Теперь сложим количество теплоты, полученное кастрюлей и водой:
\[ Q_{total} = Q_{Al} + Q_{H_2O} \] \[ Q_{total} \approx 22,194 + 545,964 \] \[ Q_{total} \approx 568,158 \, \text{Дж} \]
Таким образом, общее количество теплоты, полученное алюминиевой кастрюлей и водой при нагревании от 26 °C до 100 °C, составляет примерно 568,16 Дж.