Вариант 4. 4. Какое количество теплоты необходимо для нагревания 3 л воды в алюминиевой кастрюле массой 300 г от 20 до 100 градусов Цельсия? (Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°C), алюминия 920 Дж/(кг·°C), плотность воды 1000 кг/м³)

Дано: V воды = 3 л = 0,003 м³; ρ = 1000 кг/м³; m кастрюли = 300 г = 0,3 кг; Δt = 100 − 20 = 80 °C.

1. Найдём массу воды: m воды = ρV = 1000 · 0,003 = 3 кг.

2. Теплота для нагревания воды: Q воды = c воды · m воды · Δt = 4200 · 3 · 80 = 1 008 000 Дж.

3. Теплота для нагревания алюминиевой кастрюли: Q кастрюли = c алюминия · m кастрюли · Δt = 920 · 0,3 · 80 = 22 080 Дж.

4. Сложим количество теплоты: Q = 1 008 000 + 22 080 = 1 030 080 Дж.

Ответ: 1 030 080 Дж (примерно 1,03 МДж).