Определи, какая температура установилась в жидкости объёмом 2,4 л при увеличении её внутренней энергии на 150 кДж. Начальная температура жидкости - 11°С. Справочные данные: удельная теплоёмкость жидкости - 2474 Дж/(кг • C), плотность жидкости - 1260 кг/м3. (Ответ округли до целых.)
Чтобы определить конечную температуру жидкости, воспользуемся формулой для изменения внутренней энергии, связанной с количеством теплоты, переданным жидкости:
\[ Q = mc \Delta T \]
где:
- \( Q \) — изменение внутренней энергии (в данном случае 150 кДж = 150000 Дж),
- \( m \) — масса жидкости,
- \( c \) — удельная теплоёмкость жидкости (2474 Дж/(кг • °C)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры.
Сначала находим массу жидкости. Объём жидкости равен 2,4 л, что соответствует 0,0024 м³. Плотность жидкости равна 1260 кг/м³, поэтому:
\[ m = \text{плотность} \times \text{объём} = 1260 \, \text{кг/м³} \times 0,0024 \, \text{м³} = 3,024 \, \text{кг} \]
Теперь подставим значения в уравнение:
\[ 150000 \, \text{Дж} = 3,024 \, \text{кг} \times 2474 \, \text{Дж/(кг • °C)} \times \Delta T \]
Решим это уравнение относительно \( \Delta T \):
\[ \Delta T = \frac{150000}{3,024 \times 2474} \]
Теперь сделаем вычисления:
Умножаем: \[ 3,024 \times 2474 \approx 7499,776 \]
Делим: \[ \Delta T \approx \frac{150000}{7499,776} \approx 20,01 \]
Таким образом, изменение температуры составляет примерно 20,01 °C. Теперь найдем конечную температуру:
\[ T_{конечная} = T_{начальная} + \Delta T = 11\,°C + 20,01\,°C \approx 31,01\,°C \]
Округляем до целых:
Ответ: 31 °C.
