Стальной бак массой 500 г и вместимостью 40 л наполнен водой и нагрет до 70 градусов. Какое количество теплоты потребовалось для этого? Начальная температура воды и бака 20 градусов.

Количество теплоты Q, переданное телу массой m для повышения его температуры на ΔТ градусов: Q=cmΔT, где с - удельная теплоемкость.

Теплоемкость воды с1 = 4,187 кДж / (кг*К)

Теплоемкость стали с2 = 0,462 кДж / (кг*К)

Массу 40 литров воды примем за 40 кг

Масса бака (стали) 500 г = 0,5 кг

ΔТ одинакова для воды и стали: ΔТ = 70 - 20 = 50 К

Q1 для подогрева воды: Q1=c1mΔT = 4,187 кДж / (кг*К) * 40 кг. * 50 К =

= 8 374 кДж

Q2 для подогрева стали: Q2 = c2mΔT = 0,462 кДж / (кг*К) * 0,5 кг * 50 К =

= 11,55 кДж

Всего же потребовалось теплоты Q1 + Q2 = 8 374 + 11,55 = 8 385,55 кДж ≈ 8,4*10³ Дж

Ответ: 8,4*10³ Дж