Задача 1. В железный котелок массой 1,5 кг налили 2 л воды при 22 °C. Какое количество теплоты нужно передать системе, чтобы довести воду до кипения? Удельная теплоёмкость железа — 460 Дж/(кг·°C), воды — 4200 Дж/(кг·°C), температура кипения воды — 100 °C.

Считаем, что котелок и вода нагреваются вместе от 22 °C до 100 °C. Масса 2 л воды равна 2 кг.

Изменение температуры: \(\Delta T=100-22=78\) °C.

Количество теплоты для нагрева котелка: \(Q_{\text{жел}}=c_{\text{жел}}m_{\text{жел}}\Delta T=460\cdot1.5\cdot78=53\,820\) Дж.

Количество теплоты для нагрева воды: \(Q_{\text{воды}}=c_{\text{воды}}m_{\text{воды}}\Delta T=4200\cdot2\cdot78=655\,200\) Дж.

Общее количество теплоты: \(Q=Q_{\text{жел}}+Q_{\text{воды}}=53\,820+655\,200=709\,020\) Дж.

Ответ: 709 020 Дж (примерно 709 кДж).