Чтобы найти изменение внутренней энергии воды, мы можем использовать формулу, основанную на теплоемкости воды и изменении температуры.
Данные задачи:
- Объем воды: \( V = 10 \, \text{л} = 10 \times 10^{-3} \, \text{м}^3 \) (учитываем, что 1 литр = \( 10^{-3} \, \text{м}^3 \))
- Начальная температура: \( T_1 = 15 \, \text{°C} \)
- Конечная температура: \( T_2 = 15 + 5 = 20 \, \text{°C} \)
- Изменение температуры: \( \Delta T = T_2 - T_1 = 20 - 15 = 5 \, \text{°C} \)
Определим массу воды: Плотность воды примерно \( \rho \approx 1000 \, \text{кг/м}^3 \). Масса воды: \[ m = \rho \cdot V = 1000 \, \text{кг/м}^3 \times 10 \times 10^{-3} \, \text{м}^3 = 10 \, \text{кг} \]
Определим изменение внутренней энергии: Для воды использование удельной теплоемкости \( c \approx 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \). Изменение внутренней энергии \( \Delta U \) рассчитывается по формуле: \[ \Delta U = m \cdot c \cdot \Delta T \]
Поставим значения в формулу: \[ \Delta U = 10 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 5 \, \text{°C} \] \[ \Delta U = 10 \cdot 4200 \cdot 5 = 210000 \, \text{Дж} \]
Таким образом, изменение внутренней энергии воды составляет \( 210000 \, \text{Дж} \).