Чтобы определить новую температуру жидкости, мы используем формулу, связывающую изменение внутренней энергии, изменение температуры и удельную теплоёмкость:
\[ Q = mc\Delta T \]
где:
- \(Q\) — изменение внутренней энергии (в нашем случае 50 кДж или 50000 Дж),
- \(m\) — масса жидкости,
- \(c\) — удельная теплоёмкость,
- \(\Delta T\) — изменение температуры.
Сначала найдем массу жидкости \(m\). Для этого воспользуемся формулой:
\[ m = \rho V \]
где:
- \(\rho\) — плотность жидкости (1260 кг/м³),
- \(V\) — объём жидкости (2,3 л = 0,0023 м³).
Теперь можем вычислить массу:
\[ m = 1260 \, \text{кг/м³} \times 0,0023 \, \text{м³} = 2.898 \, \text{кг} \]
Теперь подставим массу и другие известные значения в формулу для изменения температуры:
\[ 50000 \, \text{Дж} = 2.898 \, \text{кг} \times 2474 \, \text{Дж/(кг • °С)} \times \Delta T \]
Решим уравнение для \(\Delta T\):
\[ \Delta T = \frac{50000 \, \text{Дж}}{2.898 \, \text{кг} \times 2474 \, \text{Дж/(кг • °С)}} \]
Теперь вычислим:
- Вычислим знаменатель:
\[ 2.898 \, \text{кг} \times 2474 \, \text{Дж/(кг • °С)} \approx 7174.812 \, \text{Дж/°C} \]
- Поделим \(50000 \, \text{Дж}\) на результат вычисления:
\[ \Delta T \approx \frac{50000}{7174.812} \approx 6.96 \, °C \]
Теперь найдем новую температуру:
\[ T_{new} = T_{initial} + \Delta T = 15° C + 6.96° C \approx 21.96° C \]
Округляем до целых:
\[ T_{new} \approx 22° C \]
Таким образом, новая температура жидкости составляет примерно 22° C.