Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагревания: а) чугунного утюга массой 1,5 кг для изменения его температуры на 200 °C; б) алюминиевой ложки массой 50 г от 20 до 90 °С; в) кирпичной печи массой 2 т от 10 до 60 °С.

Для решения этой задачи необходимо воспользоваться формулой:

$$Q = cm(t_2 - t_1)$$

где:

• (Q) - количество теплоты, необходимое для нагревания (или выделяющееся при охлаждении), измеряется в Джоулях (Дж).
• (c) - удельная теплоемкость вещества, измеряется в Дж/(кг·°C).
• (m) - масса вещества, измеряется в килограммах (кг).
• (t_1) - начальная температура, измеряется в градусах Цельсия (°C).
• (t_2) - конечная температура, измеряется в градусах Цельсия (°C).

а) Чугунный утюг:

• (m = 1,5) кг
• (t_1) - не указана, но изменение температуры (Δt = 200) °C
• Удельная теплоемкость чугуна (c = 540) Дж/(кг·°C) (значение можно найти в справочнике)

$$Q = 540 \cdot 1,5 \cdot 200 = 162000 \text{ Дж} = 162 \text{ кДж}$$

б) Алюминиевая ложка:

• (m = 50 \text{ г} = 0,05 \text{ кг})
• (t_1 = 20) °C
• (t_2 = 90) °C
• Удельная теплоемкость алюминия (c = 920) Дж/(кг·°C) (значение можно найти в справочнике)

$$Q = 920 \cdot 0,05 \cdot (90 - 20) = 920 \cdot 0,05 \cdot 70 = 3220 \text{ Дж} = 3,22 \text{ кДж}$$

в) Кирпичная печь:

• (m = 2 \text{ т} = 2000 \text{ кг})
• (t_1 = 10) °C
• (t_2 = 60) °C
• Удельная теплоемкость кирпича (c = 880) Дж/(кг·°C) (значение можно найти в справочнике)

$$Q = 880 \cdot 2000 \cdot (60 - 10) = 880 \cdot 2000 \cdot 50 = 88000000 \text{ Дж} = 88000 \text{ кДж} = 88 \text{ МДж}$$

Ответ:

• а) 162 кДж
• б) 3,22 кДж
• в) 88 МДж