Для определения количества теплоты, полученной алюминиевой кастрюлей и водой, нужно воспользоваться формулой для расчета теплоты:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты (Дж),
- \( m \) — масса вещества (кг),
- \( c \) — удельная теплоемкость (Дж/(кг·°C)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (°C).
Шаг 1: Рассчитаем количество теплоты для алюминиевой кастрюли.
Масса кастрюли: \[ m_{Al} = 296 \text{ г} = 0.296 \text{ кг} \]
Удельная теплоемкость алюминия: \[ c_{Al} = 920 \text{ Дж/(кг·°C)} \]
Изменение температуры: \[ \Delta T_{Al} = 100 °C - 23 °C = 77 °C \]
Теперь подставим значения в формулу для алюминиевой кастрюли:
\[ Q_{Al} = m_{Al} \cdot c_{Al} \cdot \Delta T_{Al} = 0.296 \text{ кг} \cdot 920 \text{ Дж/(кг·°C)} \cdot 77 °C \]
\[ Q_{Al} = 0.296 \cdot 920 \cdot 77 \approx 22,025.44 \text{ Дж} \]
Шаг 2: Рассчитаем количество теплоты для воды.
Объем воды: \[ V = 1.2 \text{ л} = 1.2 \text{ кг} \] (поскольку плотность воды 1000 кг/m³)
Удельная теплоемкость воды: \[ c_{H2O} = 4200 \text{ Дж/(кг·°C)} \]
Изменение температуры: \[ \Delta T_{H2O} = 100 °C - 23 °C = 77 °C \]
Теперь подставим значения в формулу для воды:
\[ Q_{H2O} = m_{H2O} \cdot c_{H2O} \cdot \Delta T_{H2O} = 1.2 \text{ кг} \cdot 4200 \text{ Дж/(кг·°C)} \cdot 77 °C \]
\[ Q_{H2O} = 1.2 \cdot 4200 \cdot 77 \approx 397,440 \text{ Дж} \]
Шаг 3: Общее количество теплоты.
Теперь сложим количество теплоты, полученное кастрюлей и водой:
\[ Q_{total} = Q_{Al} + Q_{H2O} \approx 22,025.44 \text{ Дж} + 397,440 \text{ Дж} \approx 419,465.44 \text{ Дж} \]
Шаг 4: Переведем в кДж и округлим до целого числа.
\[ Q_{total} \approx 419.47 \text{ кДж} \approx 419 \text{ кДж} \]
Таким образом, общее количество теплоты, полученное алюминиевой кастрюлей и водой, составляет 419 кДж.
