Какое количество теплоты получили железный душевой бак, масса которого 60 кг, и холодная колодезная вода массой 100 кг, если температура воды повысилась от 4 до 30 °С под действием солнечного излучения?

Физика 9 класс Теплота и температура Количество теплоты железный бак масса 60 кг холодная вода масса 100 кг температура воды солнечное излучение Новый

Для решения задачи необходимо рассчитать количество теплоты, которое получили железный душевой бак и колодезная вода. Для этого будем использовать формулу для расчета количества теплоты:

Q = mcΔT

где:

• Q - количество теплоты, полученное телом (в джоулях);
• m - масса тела (в килограммах);
• c - удельная теплоемкость вещества (в джоулях на килограмм на градус Цельсия);
• ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Теперь рассчитаем количество теплоты для каждого из объектов: железного бака и воды.

1. Количество теплоты, полученное водой:

• Масса воды (m) = 100 кг;
• Удельная теплоемкость воды (c) = 4200 Дж/(кг·°С);
• Начальная температура воды = 4 °С;
• Конечная температура воды = 30 °С;
• Изменение температуры (ΔT) = 30 °C - 4 °C = 26 °C.

Теперь подставим значения в формулу:

Q_вода = m * c * ΔT = 100 кг * 4200 Дж/(кг·°С) * 26 °C.

Q_вода = 100 * 4200 * 26 = 10920000 Дж.

2. Количество теплоты, полученное железным баком:

• Масса бака (m) = 60 кг;
• Удельная теплоемкость железа (c) = 460 Дж/(кг·°С);
• Начальная температура бака = 4 °С (предположим, что она равна температуре воды);
• Конечная температура бака = 30 °С;
• Изменение температуры (ΔT) = 30 °C - 4 °C = 26 °C.

Теперь подставим значения в формулу:

Q_бак = m * c * ΔT = 60 кг * 460 Дж/(кг·°С) * 26 °C.

Q_бак = 60 * 460 * 26 = 717600 Дж.

3. Общее количество теплоты:

Общее количество теплоты, полученное системой (бак + вода), будет равно:

Q_общ = Q_вода + Q_бак = 10920000 Дж + 717600 Дж = 11637600 Дж.

Таким образом, общее количество теплоты, полученное железным душевым баком и холодной колодезной водой, составляет 11637600 Дж.