Чтобы рассчитать количество теплоты ( Q ), которое выделилось при остывании воды, воспользуемся следующей формулой:
[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T ]
где
- ( m ) – масса воды,
- ( c ) – удельная теплоемкость воды,
- ( \Delta T ) – изменение температуры.
Массу воды ( m ) можно найти, умножив её объем ( V ) на плотность воды ( \rho ), которая примерно равна 1000 кг/м³ для воды при температуре в районе 50–100°C:
[ m = \rho \cdot V ]
Удельная теплоемкость воды ( c ) примерно равна 4.186 кДж/(кг·°C).
Изменение температуры ( \Delta T ) равно разности между начальной и конечной температурами:
[ \Delta T = T_{начальная} - T_{конечная} ]
Подставим все известные значения:
[ V = 20 \ литров = 20 \cdot 10^{-3} \ м^3 ]
[ \Delta T = 100 \ °C - 50 \ °C = 50 \ °C ]
[ c = 4.186 \ кДж/(кг \cdot °C) ]
[ \rho = 1000 \ кг/м^3 ]
Теперь вычислим массу воды:
[ m = 1000 \ кг/м^3 \cdot 20 \cdot 10^{-3} \ м^3 = 20 \ кг ]
И, наконец, рассчитаем количество теплоты:
[ Q = 20 \ кг \cdot 4.186 \ кДж/(кг \cdot °C) \cdot 50 \ °C = 4186 \ кДж/кг \cdot 20 \ кг \cdot 50 ]
[ Q = 4186 \cdot 20 \cdot 50 ]
[ Q = 418600 \ кДж ]
Таким образом, при остывании воды объемом 20 литров от 100 до 50°C выделилось 418600 килоджоулей теплоты.
