1 вариант. 1) Какое количество теплоты необходимо для нагревания чугунной сковородки массой 250 г от 20 до 250 °C? 2) Какое количество теплоты можно получить, сжигая 5 л бензина? 3) Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы в алюминиевом чайнике массой 650 г вскипятить 1,5 кг воды? Начальная температура воды 20 °C.

Используем формулу нагревания: \(Q=cm\Delta t\).

Масса сковородки \(m=0.25\) кг, изменение температуры \(\Delta t=250-20=230\) °C. Для чугуна принимаем \(c=540\) Дж/(кг·°C).

\(Q=540\cdot0.25\cdot230=31\,050\) Дж.

Ответ: 31 050 Дж (примерно 31 кДж).

Для сгорания топлива используем \(Q=q m\), а массу находим по формуле \(m=\rho V\). Принимаем плотность бензина \(\rho=710\) кг/м³ и удельную теплоту сгорания \(q=4.6\cdot10^7\) Дж/кг.

\(V=5\) л = \(0.005\) м³; \(m=710\cdot0.005=3.55\) кг.

\(Q=4.6\cdot10^7\cdot3.55=1.633\cdot10^8\) Дж.

Ответ: примерно \(1.63\cdot10^8\) Дж (163 МДж).

Нужно нагреть и воду, и алюминиевый чайник от 20 до 100 °C. Используем \(Q=(c_вm_в+c_алm_ал)\Delta t\).

\(\Delta t=100-20=80\) °C; \(c_в=4200\) Дж/(кг·°C), \(c_ал=920\) Дж/(кг·°C).

\(Q=(4200\cdot1.5+920\cdot0.65)\cdot80=551\,840\) Дж.

Ответ: 551 840 Дж (примерно 552 кДж), если пренебречь потерями тепла.