Какова температура жидкости объёмом 2 л, если её внутренняя энергия увеличилась на 150 кДж, а начальная температура составляет 17° С? Удельная теплоёмкость жидкости равна 2474 Дж/(кг •°С), а плотность - 1260 кг/м³. (Ответ округли до целых.)

Физика 10 класс Температура и теплообмен температура жидкости внутренняя энергия удельная теплоёмкость плотность жидкости физика задача по физике Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать формулу, связывающую изменение внутренней энергии, массу жидкости, удельную теплоемкость и изменение температуры. Начнем с определения массы жидкости.

1. Определим массу жидкости:

Для этого используем формулу:

m = ρ * V
• где m - масса жидкости,
• ρ - плотность жидкости (1260 кг/м³),
• V - объём жидкости (2 л = 0.002 м³).

Подставим значения:

m = 1260 кг/м³ * 0.002 м³ = 2.52 кг

2. Используем изменение внутренней энергии:

Зная, что изменение внутренней энергии связано с изменением температуры, можем записать:

ΔU = m * c * ΔT
• где ΔU - изменение внутренней энергии (150 кДж = 150000 Дж),
• c - удельная теплоемкость (2474 Дж/(кг •°С)),
• ΔT - изменение температуры.

Теперь мы можем выразить ΔT:

ΔT = ΔU / (m * c)

3. Подставляем известные значения:

Теперь подставим все известные величины:

ΔT = 150000 Дж / (2.52 кг * 2474 Дж/(кг •°С))

Посчитаем знаменатель:

2.52 кг * 2474 Дж/(кг •°С) = 6244.48 Дж/°С

Теперь найдем ΔT:

ΔT = 150000 Дж / 6244.48 Дж/°С ≈ 24.0 °С

4. Определим конечную температуру:

Конечная температура жидкости будет равна начальной температуре плюс изменение температуры:

T_final = T_initial + ΔT
• где T_initial = 17 °С,
• ΔT ≈ 24.0 °С.
T_final = 17 °С + 24.0 °С ≈ 41 °С

Ответ: Конечная температура жидкости составляет примерно 41 °С.