Железный бак массой 80 кг наполнили 250 кг воды. Температура воды поднялась с 5 °С до 50 °С. Найти количество теплоты, которое получил бак и вода.

Задача: железный бак массой 80 кг наполнен 250 кг воды. Температура воды поднялась с 5 °С до 50 °С. Найти количество теплоты, полученное баком и водой (тонкость: считаем, что тепло не теряется во окружение). Допущения: - все тепло передалось только воде и баку (изоляция идеальная). - вода остаётся жидкой (нет кипения). Шаги решения: 1) Разности температур - ΔT = 50 °C − 5 °C = 45 K (разница по шкале Kelvin одинакова в °C). 2) Тепло, полученное водой - Используем теплоёмкость воды c_w ≈ 4.18 кДж/(кг·K). - Q_w = m_w · c_w · ΔT = 250 кг · 4.18 кДж/(кг·K) · 45 K. - Вычисление: 4.18 × 45 = 188.1; 188.1 × 250 = 47{,}025 кДж. - В джоулях: Q_w ≈ 4.7025 × 10^7 Дж. 3) Тепло, полученное баком (железом) - Используем теплоёмкость железа c_fe ≈ 0.46 кДж/(кг·K). - Q_fe = m_fe · c_fe · ΔT = 80 кг · 0.46 кДж/(кг·K) · 45 K. - Вычисление: 0.46 × 45 = 20.7; 20.7 × 80 = 1656 кДж. - В джоулях: Q_fe ≈ 1.656 × 10^6 Дж. 4) Организация тепла для всей системы - Q_total = Q_w + Q_fe ≈ 47{,}025 кДж + 1{,}656 кДж = 48{,}681 кДж. - В джоулях: Q_total ≈ 4.8681 × 10^7 Дж. - В мегаджоулях: Q_total ≈ 48.7 МДж. Замечания: - При других принятых значениях c_w и c_fe результат слегка изменится (например, using c_w = 4.186 кДж/(кг·K) даст около 4.8749 × 10^7 Дж). - Ответ в разумной точности: примерно 4.87 × 10^7 Дж (или ~48.7 МДж). Итого: количество теплоты, которое получил железный бак и вода, ≈ 4.87 × 10^7 Дж.