1. Какое количество теплоты требуется для нагревания воды массой
0,1 кг на 1 °С?
2. Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагревания: а) чу-
гунного утюга массой 1,5 кг для изменения его температуры на
200 °С; б) алюминиевой ложки массой 50 г от 20 до 90 °C; в) кирпич-
ного камина массой 2т от 10 до 40 °С.
3. Какое количество теплоты выделилось при остывании воды, объём
которой 20 л, если температура изменилась от 100 до 50 °С?

Для решения используем формулу количества теплоты:

где:
$Q$ — количество теплоты (Дж),
$c$ — удельная теплоемкость вещества (Дж/(кг·°С)),
$m$ — масса вещества (кг),
$\Delta t$ — изменение температуры (°С).

Удельные теплоемкости:

• вода: $c=4200\text{ Дж/(кгcdotp°С)}$;

• чугун: $c=540\text{ Дж/(кгcdotp°С)}$;

• алюминий: $c=920\text{ Дж/(кгcdotp°С)}$;

• кирпич: $c=880\text{ Дж/(кгcdotp°С)}$.

1. Нагревание воды массой 0,1 кг на 1 °С

Дано:

$m=0,1$ кг
$\Delta t=1$ °С

Подставляем:

Ответ: для нагревания воды массой 0,1 кг на 1 °С требуется 420 Дж теплоты.

2. Расчет количества теплоты

а) Чугунный утюг массой 1,5 кг нагревается на 200 °С

Дано:

$m=1,5$ кг
$\Delta t=200$ °С
$c=540\text{ Дж/(кгcdotp°С)}$

Ответ: утюгу требуется 162 000 Дж (162 кДж) теплоты.

б) Алюминиевая ложка массой 50 г нагревается от 20 до 90 °С

Переводим массу:

Изменение температуры:

Дано:

$m=0,05$ кг
$c=920\text{ Дж/(кгcdotp°С)}$

Ответ: для нагревания ложки требуется 3220 Дж (3,22 кДж) теплоты.

в) Кирпичный камин массой 2 т нагревается от 10 до 40 °С

Переводим массу:

Изменение температуры:

Дано:

$m=2000$ кг
$c=880\text{ Дж/(кгcdotp°С)}$

Ответ: камину требуется 52 800 000 Дж (52,8 МДж) теплоты.

3. Количество теплоты при остывании воды

Объем воды:

Так как плотность воды примерно $1\text{ кг/л}$, масса:

Изменение температуры:

Дано:

$m=20$ кг
$c=4200\text{ Дж/(кгcdotp°С)}$

При остывании это количество теплоты выделяется.

Ответ: при остывании воды выделилось 4 200 000 Дж (4,2 МДж) теплоты.