Задача 3. В алюминиевом чайнике массой 500 г нагревают 2 л воды от 20 °C до 80 °C. Какое количество теплоты потребуется? Удельная теплоёмкость алюминия c = 920 Дж/(кг·°C), плотность воды ρ = 1000 кг/м³.

Нагреваются и вода, и алюминиевый чайник.

Дано: \(m_{ал}=0{,}5\) кг; \(V_{в}=2\) л \(=0{,}002\) м³; \(\rho_{в}=1000\) кг/м³; \(c_{ал}=920\) Дж/(кг·°C); для воды \(c_{в}=4200\) Дж/(кг·°C); \(\Delta t=80-20=60\) °C.

Масса воды: \(m_{в}=\rho V=1000\cdot0{,}002=2\) кг.

Теплота для воды: \(Q_{в}=c_{в}m_{в}\Delta t=4200\cdot2\cdot60=504\,000\) Дж.

Теплота для чайника: \(Q_{ал}=c_{ал}m_{ал}\Delta t=920\cdot0{,}5\cdot60=27\,600\) Дж.

Общее количество теплоты: \(Q=Q_{в}+Q_{ал}=504\,000+27\,600=531\,600\) Дж.

Ответ: 531 600 Дж (531,6 кДж).