34.21. Железный чайник массой 1 кг содержит 3 л кипятка. Через 15 мин вода в чайнике остыла до 70 °С. Какое количество теплоты при этом передано окружающей среде?

Считаем, что в начале вода была кипящей, то есть имела температуру 100 °С. Остыли и вода, и железный чайник.

Масса воды: 3 л = 3 кг. Изменение температуры: \(\Delta t = 100 - 70 = 30\) °С.

Количество теплоты, отданное водой: \(Q_1 = c_{\text{воды}}m_{\text{воды}}\Delta t = 4200 \cdot 3 \cdot 30 = 378000\) Дж.

Количество теплоты, отданное чайником: \(Q_2 = c_{\text{железа}}m_{\text{чайника}}\Delta t = 460 \cdot 1 \cdot 30 = 13800\) Дж.

Общее количество теплоты: \(Q = Q_1 + Q_2 = 378000 + 13800 = 391800\) Дж.

Ответ: окружающей среде передано 391 800 Дж (391,8 кДж) теплоты.