Чтобы определить окончательную температуру жидкости, нужно воспользоваться формулой, связывающей изменение внутренней энергии с изменением температуры:
\[ \Delta U = mc \Delta T \]
где:
- \(\Delta U\) — изменение внутренней энергии (в данном случае 150 кДж = 150000 Дж),
- \(m\) — масса жидкости,
- \(c\) — удельная теплоёмкость (4200 Дж/(кг·°C)),
- \(\Delta T\) — изменение температуры.
Сначала найдем массу жидкости \(m\):
Объём жидкости \(V = 2,2 \, \text{л} = 0,0022 \, \text{м}^3\).
Плотность жидкости \(\rho = 1000 \, \text{кг/м}^3\).
\[ m = V \cdot \rho = 0,0022 \, \text{м}^3 \cdot 1000 \, \text{кг/м}^3 = 2,2 \, \text{кг} \]
Теперь подставим значения в формулу:
\[ 150000 \, \text{Дж} = 2,2 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot \Delta T \]
Решим уравнение для \(\Delta T\):
\[ \Delta T = \frac{150000 \, \text{Дж}}{2,2 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)}} \]
\[ \Delta T \approx \frac{150000}{9240} \approx 16,22 \, °C \]
Теперь найдём окончательную температуру:
\[ T_{\text{конечная}} = T_{\text{начальная}} + \Delta T = 19 \, °C + 16,22 \, °C \approx 35,22 \, °C \]
Таким образом, окончательная температура жидкости составляет примерно \(35,2 \, °C\).