Global EE

Охлаждение/Нагрев — Задание 8 ОГЭ по физике №00048673

Задание №8. Расчетная Задача. Тепловые Явления

Охлаждение/Нагрев

№2. Задание 8

ID: 00048673

$400\ \text{г}$ молока, имеющего температуру $10\ ^\circ\text{C}$, налили в алюминиевую кастрюлю массой $300\ \text{г}$ и начали нагревать на плите. Какое количество теплоты необходимо передать кастрюле с молоком, чтобы нагреть молоко до $60\ ^\circ\text{C}$? Удельная теплоёмкость молока равна $3950\ \dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot{}^\circ\text{C}}$. Считать, что при наливании молока в кастрюлю та мгновенно охладилась до $10\ ^\circ\text{C}$. Тепловыми потерями пренебречь.

Ответ дайте в кДж.

Источник: СтатГрад 13.05.2022

Решение

Плита греет сразу два тела — молоко и алюминиевую кастрюлю, в которой оно стоит. Теплоту считаем для каждого отдельно и складываем.

Сначала разберёмся с температурами. Кастрюля, когда в неё налили молоко, мгновенно остыла до $10\ ^\circ\text{C}$ — значит, с самого начала у неё та же температура, что и у молока. Дальше они греются вместе до $60\ ^\circ\text{C}$, поэтому у обоих тел

$$\Delta t=60\ ^\circ\text{C}-10\ ^\circ\text{C}=50\ ^\circ\text{C}.$$

Массы переводим в килограммы: молоко $400$ г $=0{,}4$ кг, кастрюля $300$ г $=0{,}3$ кг. Теплоёмкость молока дана в условии: $3950\ \dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot{}^\circ\text{C}}$, алюминия — из справочной таблицы: $920\ \dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot{}^\circ\text{C}}$.

Теплота на нагрев молока:

$$Q_\text{м}=3950\cdot0{,}4\cdot50=79\,000\ \text{Дж}.$$

Теплота на нагрев кастрюли:

$$Q_\text{к}=920\cdot0{,}3\cdot50=13\,800\ \text{Дж}.$$

Складываем и переводим в килоджоули:

$$Q=79\,000+13\,800=92\,800\ \text{Дж}=92{,}8\ \text{кДж}.$$

Проверим порядок: молоко тяжелее кастрюли, а его теплоёмкость больше, чем у алюминия, более чем вчетверо ($3950$ против $920$). Значит, основная часть теплоты должна уйти на молоко — $79\,000$ Дж из $92\,800$, так и есть.

Ответ

92,8