4. Какое количество теплоты потребуется для нагревания на 18°C воздуха в комнате размерами 4 м × 5 м × 2,5 м? Сколько воды можно нагреть этой же теплотой на такое же число градусов?

Объём комнаты: \(V=4\cdot5\cdot2.5=50\text{ м}^3\). Для расчёта принимаем плотность воздуха \(\rho=1.29\text{ кг/м}^3\), удельную теплоёмкость воздуха \(c_{\text{в}}=1000\text{ Дж/(кг·°C)}\), а воды \(c_{\text{вода}}=4200\text{ Дж/(кг·°C)}\).

Масса воздуха: \(m_{\text{в}}=\rho V=1.29\cdot50=64.5\text{ кг}\).

Количество теплоты: \(Q=c_{\text{в}}m_{\text{в}}\Delta t=1000\cdot64.5\cdot18=1161000\text{ Дж}\approx1.16\text{ МДж}\).

Масса воды, которую можно нагреть на те же 18°C: \(m_{\text{вода}}=\frac{Q}{c_{\text{вода}}\Delta t}=\frac{1161000}{4200\cdot18}\approx15.4\text{ кг}\).

Ответ: для воздуха потребуется примерно 1,16 МДж теплоты; этой теплотой можно нагреть примерно 15,4 кг воды на 18°C.