Давайте разберем данную задачу, используя формулу для расчета количества теплоты, необходимой для нагревания воды. Эта формула выглядит так:
\[ Q = mc\Delta T \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты,
- \( m \) — масса воды (в граммах),
- \( c \) — удельная теплоемкость воды (для воды \( c \approx 1 \, \text{кал/г°С} \)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (в градусах Цельсия).
В первом случае:
- Масса \( m_1 = 32 \, \text{г} \),
- Начальная температура \( T_{1,i} = 3 \, \text{°С} \),
- Конечная температура \( T_{1,f} = 83 \, \text{°С} \).
Изменение температуры: \[ \Delta T_1 = T_{1,f} - T_{1,i} = 83 - 3 = 80 \, \text{°С} \]
Теперь можем найти количество теплоты для первого случая: \[ Q_1 = m_1 \cdot c \cdot \Delta T_1 = 32 \cdot 1 \cdot 80 = 2560 \, \text{кал} \]
Во втором случае:
- Масса \( m_2 = 32 \, \text{г} \) (та же масса),
- Начальная температура \( T_{2,i} = 3 \, \text{°С} \),
- Конечная температура \( T_{2,f} = 47 \, \text{°С} \).
Изменение температуры: \[ \Delta T_2 = T_{2,f} - T_{2,i} = 47 - 3 = 44 \, \text{°С} \]
Теперь найдем количество теплоты для второго случая: \[ Q_2 = m_2 \cdot c \cdot \Delta T_2 = 32 \cdot 1 \cdot 44 = 1408 \, \text{кал} \]
Теперь сравним результаты:
- Для первого случая: \( Q_1 = 2560 \, \text{кал} \),
- Для второго случая: \( Q_2 = 1408 \, \text{кал} \).
Таким образом, затрачено большее количество теплоты в первом случае, когда воду нагревали от 3 °С до 83 °С.