Дано:
масса кастрюли m_al = 300 г = 0,3 kg (переведем в килограммы)
объем воды V = 1 л = 1 kg (поскольку плотность воды примерно 1000 кг/м³)
начальная температура T1 = 15 °C
конечная температура T2 = 100 °C (температура кипения воды)
удельная теплоемкость алюминия c_al = 900 Дж/(кг·°C)
удельная теплоемкость воды c_w = 4184 Дж/(кг·°C)
Найти: общее количество теплоты Q.
Решение:
Количество теплоты, необходимое для нагрева кастрюли и воды, можно выразить как сумму количеств теплоты для каждой из частей:
Q_total = Q_al + Q_w
Где:
Q_al = m_al * c_al * (T2 - T1) — количество теплоты, затраченное на подогрев кастрюли
Q_w = m_w * c_w * (T2 - T1) — количество теплоты, затраченное на подогрев воды
Теперь подставим известные значения:
Q_al = 0,3 kg * 900 Дж/(кг·°C) * (100 °C - 15 °C)
Q_al = 0,3 * 900 * 85
Q_al = 22950 Дж
Q_w = 1 kg * 4184 Дж/(кг·°C) * (100 °C - 15 °C)
Q_w = 1 * 4184 * 85
Q_w = 355640 Дж
Теперь найдем общее количество теплоты:
Q_total = Q_al + Q_w
Q_total = 22950 Дж + 355640 Дж
Q_total = 378590 Дж
Ответ: 378590 Дж.