Краткий ответ:
При остывании ложки выделится
\[ \boxed{Q=690\ \text{Дж}}. \]Для нагревания воды до кипения потребуется
\[ \boxed{Q=3{,}57\cdot10^5\ \text{Дж}=357\ \text{кДж}}. \]
1. Остывание ложки
Количество теплоты вычисляется по формуле:
\[ Q=cm\Delta t, \]
где \(c\) — удельная теплоёмкость вещества, \(m\) — масса ложки, \(\Delta t\) — изменение температуры.
При нагревании ложка получила \(690\) Дж при изменении температуры \(75^\circ\text{C}\). При остывании:
- ложка та же, значит \(c\) и \(m\) не изменились;
- изменение температуры по модулю такое же: \(75^\circ\text{C}\).
Поэтому количество выделившейся теплоты будет таким же:
\[ Q_{\text{выд}}=690\ \text{Дж}. \]
Если учитывать знак, то при остывании \(Q=-690\) Дж, но количество выделившейся теплоты указывают без знака: \(690\) Дж.
2. Нагревание воды
Дано:
\[ V=1{,}0\ \text{л},\qquad t=15^\circ\text{C},\qquad t_k=100^\circ\text{C}. \]
Масса воды:
\[ m=\rho V=1\ \frac{\text{кг}}{\text{л}}\cdot1{,}0\ \text{л}=1\ \text{кг}. \]
Изменение температуры:
\[ \Delta t=t_k-t=100-15=85^\circ\text{C}. \]
Используем формулу нагревания:
\[ Q=cm\Delta t, \]
где для воды \(c=4200\ \text{Дж}/(\text{кг}\cdot^\circ\text{C})\).
\[ Q=4200\cdot1\cdot85=357000\ \text{Дж}. \]
\[ \boxed{Q=357000\ \text{Дж}=357\ \text{кДж}}. \]
Теплоту парообразования не учитываем, потому что воду нужно только нагреть до температуры кипения, а не испарить. Решение верно при отсутствии теплопотерь.
