Расчёт количества теплоты. Уравнение теплового баланса. 1. Какое количество теплоты потребуется для нагревания на 1 °C: воды объёмом 2 л; свинца массой 300 г; золота объёмом 1 см³; чугуна объёмом 0,2 м³; меди массой 0,5 т?

Используем формулу количества теплоты: \(Q=cm\Delta t\). Для нагревания на \(1\ ^\circ\mathrm{C}\), \(\Delta t=1\ ^\circ\mathrm{C}\), поэтому \(Q=cm\). Возьмём табличные значения: вода — 4200, свинец — 140, золото — 130, чугун — 540, медь — 400 Дж/(кг·°C); плотность золота — 19 300 кг/м³, чугуна — 7000 кг/м³.

1. Вода: \(2\ л=2\ кг\). Тогда \(Q=4200\cdot2=8400\ Дж\).

2. Свинец: \(300\ г=0.3\ кг\). Тогда \(Q=140\cdot0.3=42\ Дж\).

3. Золото: \(1\ см^3=0.000001\ м^3\), поэтому \(m=\rho V=19300\cdot0.000001=0.0193\ кг\). Тогда \(Q=130\cdot0.0193=2.509\ Дж\).

4. Чугун: \(m=\rho V=7000\cdot0.2=1400\ кг\). Тогда \(Q=540\cdot1400=756000\ Дж\).

5. Медь: \(0.5\ т=500\ кг\). Тогда \(Q=400\cdot500=200000\ Дж\).

Ответ: 8400 Дж; 42 Дж; 2.509 Дж; 756 000 Дж; 200 000 Дж соответственно.