4) В железной кастрюле, масса которой 700 г, нагрели 4 л воды от 20 °C до кипения. Какое количество теплоты получили кастрюля и вода?

Принимаем, что вода и кастрюля нагрелись от 20 °C до 100 °C, а потерями теплоты пренебрегаем.

Масса воды: 4 л = 4 кг. Масса кастрюли: 700 г = 0,7 кг. Изменение температуры: \(\Delta t=100-20=80\) °C.

Для воды \(c_{в}=4200\) Дж/(кг·°C), для железа \(c_{ж}=460\) Дж/(кг·°C).

Теплота, полученная водой: \(Q_{в}=4200\cdot4\cdot80=1\,344\,000\) Дж.

Теплота, полученная кастрюлей: \(Q_{ж}=460\cdot0.7\cdot80=25\,760\) Дж.

Всего: \(Q=Q_{в}+Q_{ж}=1\,369\,760\) Дж.

Ответ: кастрюля и вода получили 1 369 760 Дж теплоты (примерно 1,37 МДж).