Для определения конечной температуры жидкости после увеличения её внутренней энергии воспользуемся формулой для изменения внутренней энергии, которая связана с изменением температуры:
\[ \Delta U = mc \Delta T \]
где:
- \(\Delta U\) — изменение внутренней энергии.
- \(m\) — масса жидкости.
- \(c\) — удельная теплоёмкость жидкости.
- \(\Delta T\) — изменение температуры.
Найдем массу жидкости \(m\): Для этого используем объем жидкости и её плотность:
\[ m = V \cdot \rho \]
где: \(V = 2.7 \, \text{л} = 2.7 \times 10^{-3} \, \text{м}^3\) (переведем в кубические метры), \(\rho = 1260 \, \text{кг}/\text{м}^3\).
Подставим значения:
\[ m = 2.7 \times 10^{-3} \, \text{м}^3 \cdot 1260 \, \text{кг}/\text{м}^3 = 3.402 \, \text{кг} \]
Найдем изменение температуры \(\Delta T\): У нас есть увеличение внутренней энергии \(\Delta U = 150 \, \text{кДж} = 150 \times 10^{3} \, \text{Дж}\) и удельная теплоёмкость \(c = 2474 \, \text{кДж}/(\text{кг} \cdot \text{°C}) = 2474 \times 10^{3} \, \text{Дж}/(\text{кг} \cdot \text{°C})\).
Подставим известные значения в формулу:
\[ \Delta U = mc \Delta T \]
Разрешим по \(\Delta T\):
\[ \Delta T = \frac{\Delta U}{mc} \]
Подставим значения:
\[ \Delta T = \frac{150 \times 10^{3}}{3.402 \cdot 2474 \times 10^{3}} \]
\[ \Delta T \approx \frac{150 \times 10^{3}}{8426.548} \approx 17.76 \, \text{°C} \]
Найдем конечную температуру: Начальная температура \(T_0 = 19 \, \text{°C}\).
\[ T_{\text{конечная}} = T_0 + \Delta T = 19 \, \text{°C} + 17.76 \, \text{°C} \approx 36.76 \, \text{°C} \]
Таким образом, конечная температура жидкости составляет примерно 36.8 °C.