Сколько тепла высвободится при охлаждении медной кастрюли массой 400 г и содержащей 0,5 л воды с 100 до 25 °C? Удельная

Тема занятия: Тепловые изменения в системе

Объяснение:
Для решения этой задачи нам потребуется использовать формулу для вычисления количества теплоты, высвобождающейся или поглощающейся при изменении температуры.

Формула, которую мы будем использовать, выглядит следующим образом:

Q = m * c * ΔT,

где
Q - количество теплоты,
m - масса вещества,
c - удельная теплоемкость вещества,
ΔT - изменение температуры.

Сначала мы найдем количество теплоты, высвобождающейся медью:

Q_меди = m_меди * c_меди * ΔT,

где
m_меди - масса меди,
c_меди - удельная теплоемкость меди,
ΔT - изменение температуры.

Теперь мы найдем количество теплоты, высвобождающейся водой:

Q_воды = m_воды * c_воды * ΔT,

где
m_воды - масса воды,
c_воды - удельная теплоемкость воды,
ΔT - изменение температуры.

Итак, чтобы найти общее количество теплоты, высвобождающееся при охлаждении кастрюли, мы просто сложим эти два значения:

Q_общ = Q_меди + Q_воды.

Демонстрация:
Для решения данной задачи:
Q_меди = (m_меди * c_меди * ΔT_меди) = (0.4 кг * 380 Дж/(кг•°С) * (25 °C - 100 °C)) = -23 200 Дж
Q_воды = (m_воды * c_воды * ΔT_воды) = (0.5 кг * 4200 Дж/(кг•°С) * (25 °C - 100 °C)) = -44 250 Дж
Q_общ = Q_меди + Q_воды = -23 200 Дж + (-44 250 Дж) = -67 450 Дж

Таким образом, высвободится 67 450 Дж тепла при охлаждении медной кастрюли с водой от 100 до 25 °C.

Совет:
При решении подобных задач помните, что при охлаждении системы количество высвобождающегося тепла будет отрицательным, так как система отдает энергию окружающей среде.

Дополнительное упражнение:
Сколько теплоты высвободится при охлаждении железного предмета массой 500 г и содержащего 0,3 л воды с 80 до 30 °C? Удельная теплоемкость воды составляет 4200 Дж/(кг•°С), а удельная теплоемкость железа - 450 Дж/(кг•°С).