Количество теплоты ( Q ), выделившееся при остывании воды, можно рассчитать по формуле:
[ Q = mc\Delta T ]
где
( m ) — масса воды,
( c ) — удельная теплоемкость воды (для воды примерно равна 4.18 кДж/кг·°C),
( \Delta T ) — изменение температуры воды.
Сначала рассчитаем массу воды, зная ее объем. Плотность воды приблизительно равна 1000 кг/м³, поэтому масса 20 л воды составит:
[ m = V \times \rho ]
[ m = 20 , \text{л} \times 1 , \text{кг/л} = 20 , \text{кг} ]
Теперь рассчитаем изменение температуры:
[ \Delta T = T_2 - T_1 = 50°C - 100°C = -50°C ]
Так как температура уменьшилась, ( \Delta T ) будет отрицательным числом, но так как нас интересует количество выделенной теплоты, то мы будем использовать абсолютное значение ( \Delta T ).
Теперь можем подставить все известные значения в формулу для ( Q ):
[ Q = mc\Delta T ]
[ Q = 20 , \text{кг} \times 4.18 , \text{кДж/кг·°C} \times 50 , °C ]
[ Q = 20 \times 4.18 \times 50 ]
[ Q = 4180 \times 50 ]
[ Q = 209 000 , \text{Дж} = 209 , \text{кДж} ]
Таким образом, при остывании 20 литров воды от 100°C до 50°C выделилось 209 кДж теплоты.
