Чтобы рассчитать количество теплоты, которое получили кастрюля и вода, нужно использовать формулу для расчета теплоты:
\[ Q = mc\Delta T \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты,
- \( m \) — масса вещества,
- \( c \) — удельная теплоемкость вещества,
- \( \Delta T \) — изменение температуры.
- Для воды:
- Масса воды \( m_{вода} = 2 \, л = 2 \, кг \) (поскольку 1 л воды имеет массу 1 кг).
- Удельная теплоемкость воды \( c_{вода} = 4,18 \, \text{кДж/(кг·°C)} = 4180 \, \text{Дж/(кг·°C)} \).
- Изменение температуры \( \Delta T_{вода} = 100°С - 20°С = 80°С \).
Подставим значения в формулу:
\[ Q_{вода} = m_{вода} \cdot c_{вода} \cdot \Delta T_{вода} = 2 \, \text{кг} \cdot 4180 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 80 \, \text{°C} = 668800 \, \text{Дж} \]
- Для кастрюли:
- Масса кастрюли \( m_{кастрюля} = 300 \, г = 0,3 \, кг \).
- Удельная теплоемкость стали \( c_{сталь} \approx 500 \, \text{Дж/(кг·°C)} \).
- Изменение температуры \( \Delta T_{кастрюля} = 100°С - 20°С = 80°С \).
Теперь также подставим значения для кастрюли:
\[ Q_{кастрюля} = m_{кастрюля} \cdot c_{сталь} \cdot \Delta T_{кастрюля} = 0,3 \, \text{кг} \cdot 500 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 80 \, \text{°C} = 12000 \, \text{Дж} \]
- Общее количество теплоты: \[ Q_{общий} = Q_{вода} + Q_{кастрюля} = 668800 \, \text{Дж} + 12000 \, \text{Дж} = 680800 \, \text{Дж} \]
Таким образом, общее количество теплоты, которое получили кастрюля и вода, составляет 680800 Дж.