На сколько градусов и как изменилась температура воды объёмом V=5,0л, если при этом выделилось количество теплоты Q=0,21 МДж?

Данные

• Объем воды V = 5,0 л
• Выделилось тепло Q = 0,21 МДж
• Плотность воды приблизительно 1,0 кг/л, удельная теплоёмкость воды c ≈ 4,18 кДж/(кг·°С)

Подготовка

• Масса воды m = ρV ≈ 1,0 кг/л × 5,0 л = 5,0 кг
• Переведём тепло Q в джоули: 0,21 МДж = 0,21 × 10^6 Дж = 210000 Дж

Формула

• Q = m c ΔT → ΔT = Q / (m c)

Расчёт

• m c = 5,0 кг × 4,18 кДж/(кг·°С) = 5,0 × 4184 J/(кг·°С) ≈ 20920 J/°С
• ΔT = 210000 J / 20920 J/°С ≈ 10,0 °С

Ответ

• Модуль изменения температуры ≈ 10 °C.

Направление изменения

• В зависимости от знака Q: если тепло поступает в воду (воде стало теплее), ΔT ≈ +10 °C; если же вода выделяла тепло (охлождалась окружающей среде), ΔT ≈ −10 °C.
• В условии сказано "выделилось тепло", значит на практике вода остывает на примерно 10 °C (ΔT ≈ −10 °C), если рассматривать воду как систему. Но важен знак: он зависит от того, куда направлено тепло.