в стеклянный стакан массой 120 г налили молоко массой 200 г при температуре 80°.какое количество теплоты выделится при охлаждении стакана с молоком на 20°?
Для нахождения количества теплоты (Q), которое выделится при охлаждении стакана с молоком, можно воспользоваться формулой:
\[ Q = mc\Delta T \]
где:
- \( m \) — масса вещества (в нашем случае это масса стакана с молоком),
- \( c \) — удельная теплоемкость вещества,
- \( \Delta T \) — изменение температуры.
Определение массы: Масса стакана равна 120 г, масса молока равна 200 г. Объединим их:
\[ m_{total} = m_{стакана} + m_{молока} = 120 \, \text{г} + 200 \, \text{г} = 320 \, \text{г} \]
Удельная теплоемкость:
- Удельная теплоемкость стекла (стакана) примерно \( c_{стакана} \approx 0,84 \, \text{Дж/(кг·°C)} \).
- Удельная теплоемкость молока примерно \( c_{молока} \approx 3,9 \, \text{Дж/(кг·°C)} \).
Преобразуем массу в килограммы:
\[ m_{total} = 320 \, \text{г} = 0,320 \, \text{кг} \]
Изменение температуры: Охлаждается на 20°, то есть:
\[ \Delta T = 20 \, \text{°C} \]
Расчет количества теплоты для каждого компонента:
- Для стакана:
\[ Q_{стакана} = m_{стакана} \cdot c_{стакана} \cdot \Delta T = 0,120 \, \text{кг} \cdot 0,84 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 20 \, \text{°C} \] \[ Q_{стакана} = 0,120 \cdot 0,84 \cdot 20 = 2,016 \, \text{Дж} \]
- Для молока:
\[ Q_{молока} = m_{молока} \cdot c_{молока} \cdot \Delta T = 0,200 \, \text{кг} \cdot 3,9 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 20 \, \text{°C} \] \[ Q_{молока} = 0,200 \cdot 3,9 \cdot 20 = 156 \, \text{Дж} \]
Общее количество теплоты:
Теперь сложим количество теплоты от стакана и молока:
\[ Q_{total} = Q_{стакана} + Q_{молока} \] \[ Q_{total} = 2,016 \, \text{Дж} + 156 \, \text{Дж} = 158,016 \, \text{Дж} \]
Таким образом, при охлаждении стакана с молоком на 20°, выделится примерно 158,02 Дж теплоты.
