Определите, какое количество теплоты потребуется для нагревания смеси из 300 г воды и 50 г спирта от 20 до 70 °С.

Решение:

Обозначим:

• \(m_{воды} = 300 \) г = 0.3 кг
• \(m_{спирта} = 50 \) г = 0.05 кг
• \(t_1 = 20 \) °С — начальная температура
• \(t_2 = 70 \) °С — конечная температура
• \(C_{воды} = 4200 \) Дж/(кг·°С) — удельная теплоёмкость воды
• \(C_{спирта} = 2500 \) Дж/(кг·°С) — удельная теплоёмкость спирта (примем)

Количество теплоты для нагревания воды:

\[ Q_{воды} = C_{воды} · m_{воды} · (t_2 - t_1) = 4200 · 0.3 · (70 - 20) = 4200 · 0.3 · 50 = 63000 \] Дж.

Количество теплоты для нагревания спирта:

\[ Q_{спирта} = C_{спирта} · m_{спирта} · (t_2 - t_1) = 2500 · 0.05 · (70 - 20) = 2500 · 0.05 · 50 = 6250 \] Дж.

Общее количество теплоты:

\[ Q_{общ} = Q_{воды} + Q_{спирта} = 63000 + 6250 = 69250 \] Дж = 69.25 кДж.

Ответ: 69.25 кДж.