Цель задачи: понять, сколько тепла выделилось при остывании воды.
Дано:
- Объем воды V = 20 л
- Температура изменилась с 100°C до 50°C
- У воды в среднем теплоёмкость c ≈ 4,18 кДж/(кг·K)
- Плотность воды ≈ 1 кг/л, поэтому масса m ≈ 20 кг
Решение по шагам:
Найдем изменение температуры: ΔT = T_final − T_initial = 50°C − 100°C = −50 K
Найдем количество теплоты по формуле Q = m c ΔT: Q = 20 кг × 4,18 кДж/(кг·K) × (−50 K) Q = −4 180 кДж = −4,18 МДж
Значение Q с учётом знака означает, что вода потеряла тепло (выделила его в окружающую среду). Смысловое значение: выделилось примерно 4,18 МДж тепла.
Дополнительно (если удобнее считать в джоулях):
- Q = 20 000 г × 4,18 Дж/(г·K) × (−50 K) = −4 180 000 Дж = −4,18 МДж
Примечание: в реальности при 100°C вода надёжно кипит при атмосферном давлении, и при такой задаче иногда следует учитывать возможное испарение (латентная теплота испарения). Но в школьной задаче обычно считают, что вода остаётся жидкой и теплоёмкость не меняется.