4*В алюминиевой кастрюле массой 200 г нагрели 2л воды от 25 °С до 100 °С. Найдите количество теплоты, затраченное на нагревание кастрюли и воды. Плотность воды 1000 кг/м³. (Таблица на стр.25)

Для решения задачи необходимо знать удельную теплоёмкость воды и алюминия. Удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж/(кг × °С), удельная теплоёмкость алюминия равна 920 Дж/(кг × °С).

Количество теплоты, необходимое для нагревания, можно рассчитать по формуле:

$$Q = mc(t_2 - t_1)$$, где:

• Q – количество теплоты, Дж;
• m – масса, кг;
• c – удельная теплоёмкость, Дж/(кг × °С);
• t₂ – конечная температура, °С;
• t₁ – начальная температура, °С.

Рассчитаем массу воды, зная её объём и плотность:

$$m = \rho V = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м³}} \cdot 2 \text{ л} = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м³}} \cdot 0,002 \text{ м³} = 2 \text{ кг}$$

Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания воды:

$$Q_{воды} = 2 \text{ кг} \cdot 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°С}} \cdot (100 \text{ °С} - 25 \text{ °С}) = 2 \text{ кг} \cdot 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°С}} \cdot 75 \text{ °С} = 630000 \text{ Дж}$$

Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания алюминиевой кастрюли:

$$Q_{кастрюли} = 0,2 \text{ кг} \cdot 920 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°С}} \cdot (100 \text{ °С} - 25 \text{ °С}) = 0,2 \text{ кг} \cdot 920 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°С}} \cdot 75 \text{ °С} = 13800 \text{ Дж}$$

Рассчитаем общее количество теплоты, необходимое для нагревания кастрюли и воды:

$$Q_{общее} = Q_{воды} + Q_{кастрюли} = 630000 \text{ Дж} + 13800 \text{ Дж} = 643800 \text{ Дж}$$

Ответ: 643800 Дж