Давайте разберемся с этой задачей шаг за шагом.
Дано:
- Масса алюминиевой кастрюли, \( m_{Al} = 320\,г = 0,320\,кг \)
- Объем воды, \( V_{water} = 1,6\,л = 1,6\,дм^3 = 0,0016\,м^3 \)
- Плотность воды, \( \rho_{water} = 1,000\,kg/m^3 \) (по условию)
- Начальная температура, \( T_{нач} = 26^\circ C \)
- Конечная температура, \( T_{кон} = 100^\circ C \)
- Удельная теплоемкость алюминия, \( c_{Al} = 920\, Дж/(kg \cdot ^\circ C) \)
- Удельная теплоемкость воды, \( c_{water} = 4200\, Дж/(kg \cdot ^\circ C) \)
Шаг 1: Определим массу воды
Масса воды \( m_{water} \):
\[ m_{water} = \rho_{water} \times V_{water} = 1,000\,kg/m^3 \times 0,0016\,m^3 = 0,0016\,kg \]
Шаг 2: Найдем количество теплоты, необходимое для нагрева алюминия и воды
Общая теплота, которую получают оба вещества, равна сумме теплот, переданных алюминию и воде:
\[ Q_{total} = Q_{Al} + Q_{water} \]
где:
\[ Q_{Al} = m_{Al} \times c_{Al} \times (T_{кон} - T_{нач}) \]
\[ Q_{water} = m_{water} \times c_{water} \times (T_{кон} - T_{нач}) \]
Шаг 3: Вспомним формулы и рассчитаем
\[ Q_{Al} = 0,320\,kg \times 920\, Дж/(kg \cdot ^\circ C) \times (100^\circ C - 26^\circ C) = 0,320 \times 920 \times 74 \]
Вычислим:
\[ 0,320 \times 920 = 294,4 \]
Тогда:
\[ Q_{Al} = 294,4 \times 74 = 21 785,6\, Дж \]
\[ Q_{water} = 0,0016\,kg \times 4200\, Дж/(kg \cdot ^\circ C) \times 74^\circ C \]
Вычислим:
\[ 0,0016 \times 4200 = 6,72 \]
Тогда:
\[ Q_{water} = 6,72 \times 74 = 497,28\, Дж \]
Ответ:
Общее количество теплоты, полученное системой (кастрюля и вода),:
\[ Q_{total} = Q_{Al} + Q_{water} = 21 785,6 + 497,28 \approx \boxed{22\,283\, \text{Дж}} \]
Итог:
Около 22 283 Дж теплоты передано системе (кастрюля и вода) при нагревании до кипения.