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).
