Охлаждение/Нагрев — Задание 8 ОГЭ по физике №00015685

Воду греют в алюминиевой кастрюле, поэтому теплота идёт не только на воду, но и на саму кастрюлю: они нагреваются вместе и до одной и той же температуры. Значит, полная теплота — сумма двух частей, и каждую считаем по формуле количества теплоты при нагревании $Q=cm\Delta t$.

Шаг 1 — массы и нагрев. Литр воды имеет массу $1$ кг: плотность воды $1000\ \text{кг/м}^3$, а $1$ л $=0{,}001\ \text{м}^3$. Масса кастрюли $200$ г $=0{,}2$ кг. Нагрев у воды и кастрюли одинаковый:

$$\Delta t=100-20=80\ ^\circ\text{C}$$

Шаг 2 — теплота на воду:

$$Q_{\text{в}}=c_{\text{в}}m_{\text{в}}\Delta t=4200\cdot1\cdot80=336\,000\ \text{Дж}$$

Шаг 3 — теплота на кастрюлю:

$$Q_{\text{ал}}=c_{\text{ал}}m_{\text{ал}}\Delta t=920\cdot0{,}2\cdot80=14\,720\ \text{Дж}$$

Шаг 4 — складываем. Потерь нет, значит, вся теплота ушла на воду и кастрюлю:

$$Q=336\,000+14\,720=350\,720\ \text{Дж}$$

Ответ просят в килоджоулях. В $1$ кДж $1000$ Дж, поэтому $Q=350\,720:1000=350{,}72$ кДж.

Проверим себя: на кастрюлю ушло меньше пяти процентов всей теплоты. Так и должно быть — кастрюля лёгкая, а удельная теплоёмкость алюминия почти в пять раз меньше, чем у воды.