В сосуд с холодной водой опустили стальное сверло массой 1 кг, нагретое до температуры 200°С. В сосуде установилась температура 50 °С. Какое количество теплоты получила вода на нагревание? Потерями энергии на нагревание сосуда и окружающего воздуха пренебречь. Удельная теплоемкость стали 460 Дж/(кг⋅°С). Ответ дать в киложоулях.

Для того чтобы найти количество теплоты, которое получила вода, нужно рассчитать количество теплоты, переданное воде от нагретого стального сверла.

Основная формула для расчета количества теплоты:

где:

• $Q$ — количество теплоты, которое передается воде,
• $m$ — масса тела, передающего тепло (в данном случае — стального сверла),
• $c$ — удельная теплоемкость материала (для стали это 460 Дж/(кг⋅°С)),
• $\Delta T$ — изменение температуры (разница между начальной температурой и конечной температурой тела).

Шаг 1: Рассчитаем количество теплоты, отданной стальным сверлом

Масса стального сверла $m = 1$ кг. Температура стального сверла была 200°С, а температура в сосуде установилась на уровне 50°С. Таким образом, изменение температуры стального сверла:

Теперь, подставим все данные в формулу для количества теплоты:

Шаг 2: Преобразуем в килоджоули

Преобразуем полученное количество теплоты из джоулей в килоджоули (1 кДж = 1000 Дж):

Ответ:

Количество теплоты, полученное водой, составляет 69 кДж.