Для того чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания молока в алюминиевой кастрюле от 15 до 100 °С, нужно учитывать теплоемкость как молока, так и самой кастрюли.
Теплоемкость молока:
- Масса молока ( m_m = 2 \, \text{кг} )
- Удельная теплоемкость молока ( c_m \approx 3.9 \, \text{кДж/кг} \cdot \text{°С} )
- Изменение температуры ( \Delta T = 100 \, \text{°С} - 15 \, \text{°С} = 85 \, \text{°С} )
Теплоемкость алюминиевой кастрюли:
- Масса кастрюли ( m_k = 0.25 \, \text{кг} )
- Удельная теплоемкость алюминия ( c_k \approx 0.9 \, \text{кДж/кг} \cdot \text{°С} )
- Изменение температуры то же самое, что и для молока, ( \Delta T = 85 \, \text{°С} )
Теперь рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания молока и кастрюли.
Количество теплоты для молока:
[ Q_m = m_m \cdot c_m \cdot \Delta T ]
Подставим известные значения:
[ Q_m = 2 \, \text{кг} \cdot 3.9 \, \text{кДж/кг} \cdot \text{°С} \cdot 85 \, \text{°С} ]
[ Q_m = 663 \, \text{кДж} ]
Количество теплоты для кастрюли:
[ Q_k = m_k \cdot c_k \cdot \Delta T ]
Подставим известные значения:
[ Q_k = 0.25 \, \text{кг} \cdot 0.9 \, \text{кДж/кг} \cdot \text{°С} \cdot 85 \, \text{°С} ]
[ Q_k = 19.125 \, \text{кДж} ]
Общее количество теплоты:
[ Q_{\text{общ}} = Q_m + Qk ]
[ Q{\text{общ}} = 663 \, \text{кДж} + 19.125 \, \text{кДж} ]
[ Q_{\text{общ}} = 682.125 \, \text{кДж} ]
Таким образом, для нагревания молока от 15 до 100 °С в алюминиевой кастрюле потребуется примерно 682.125 кДж теплоты.