Для решения этой задачи нам нужно рассчитать количество теплоты, необходимое для нагрева воды и котелка.
Нагрев воды: Мы используем формулу для расчета количества теплоты \( Q \): \[ Q = mc\Delta T \] где:
- \( m \) — масса воды (в кг),
- \( c \) — удельная теплоемкость воды (приблизительно 4200 Дж/(кг·°C)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (в °C).
У нас есть 3 литра воды, что соответствует 3 кг (так как 1 л воды = 1 кг). Начальная температура \( T_1 = 10°C \), конечная температура \( T_2 = 100°C \), тогда: \[ \Delta T = T_2 - T_1 = 100°C - 10°C = 90°C. \]
Теперь подставим значения в формулу: \[ Q_{\text{вода}} = 3 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 90 \, \text{°C}. \] \[ Q_{\text{вода}} = 3 \cdot 4200 \cdot 90 = 1134000 \, \text{Дж}. \]
Нагрев котелка: Масса котелка \( m = 2 \, \text{кг} \). Удельная теплоемкость чугуна \( c \approx 460 \, \text{Дж/(кг·°C)} \). \[ Q_{\text{котелок}} = mc\Delta T = 2 \, \text{кг} \cdot 460 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 90 \, \text{°C}. \] \[ Q_{\text{котелок}} = 2 \cdot 460 \cdot 90 = 82800 \, \text{Дж}. \]
Общее количество теплоты: Сложим количество теплоты, необходимое для нагрева воды и котелка: \[ Q_{\text{общая}} = Q_{\text{вода}} + Q_{\text{котелок}} = 1134000 \, \text{Дж} + 82800 \, \text{Дж} = 1216800 \, \text{Дж}. \]
Таким образом, количество теплоты, необходимое для нагрева воды в котелке, составляет 1216800 Дж.
Запишите ответ числом: 1216800.