До какой температуры остынут 8 л кипятка, отдав в окружающее пространство 1680 кДж энергии? Удельная...

Для расчета температуры, до которой остынет кипяток, мы используем формулу q = mcΔT, где q - количество переданной теплоты, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Сначала найдем массу воды, зная что объем кипятка 8 л и плотность воды 1 кг/л: m = Vρ = 8 кг

Теперь можем найти изменение температуры: ΔT = q / (mc) = 1680 кДж / (8 кг * 4200 Дж/(кг•К)) = 0.05 K

Таким образом, кипяток остынет на 0.05 градусов по Цельсию.

Для решения данной задачи нам необходимо использовать уравнение теплового баланса:

Q = mcΔT,

где Q - количество теплоты, которое необходимо потратить на изменение температуры вещества, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Сначала найдем массу воды в 8 литрах кипятка. Учитывая, что плотность воды при температуре кипения равна 1 кг/л, получаем:

m = Vρ = 8 кг.

Теперь можем найти изменение температуры:

Q = mcΔT, 1680 кДж = 8 кг 4200 Дж/(кг•К) ΔT, 1680 кДж = 33600 ΔT, ΔT = 1680 кДж / 33600 = 0,05 К.

Таким образом, вода остынет на 0,05 К. Температура кипячения воды на уровне моря равна 100 градусам Цельсия, поэтому итоговая температура остывшего кипятка будет:

100 - 0,05 = 99,95 градусов Цельсия.

Итак, кипяток остынет до температуры 99,95 градусов Цельсия.

Для решения задачи нужно воспользоваться формулой для количества теплоты, которую отдает или принимает вещество:

[ Q = mc\Delta T ]

где:

• ( Q ) — количество теплоты,
• ( m ) — масса вещества,
• ( c ) — удельная теплоемкость,
• ( \Delta T ) — изменение температуры.

1. Определим массу воды. Плотность воды при нормальных условиях составляет примерно ( 1000 \text{ кг/м}^3 ). У нас 8 литров воды, а 1 литр равен ( 0.001 \text{ м}^3 ).

   [ m = V \cdot \rho = 8 \, \text{л} \cdot 1000 \, \text{кг/м}^3 = 8 \, \text{кг} ]

2. Определим начальную температуру. Поскольку речь идет о кипятке, начальная температура воды ( T_1 ) равна ( 100 \, ^\circ\text{C} ).

3. Переведем количество теплоты в правильные единицы. Нам дано количество теплоты ( Q ) в килоДжоулях, но чтобы использовать его в формуле, надо перевести его в Джоули: [ Q = 1680 \, \text{кДж} = 1680 \cdot 1000 \, \text{Дж} = 1680000 \, \text{Дж} ]

4. Используем формулу для количества теплоты. Теперь подставим известные значения в формулу ( Q = mc\Delta T ) и выразим ( \Delta T ):

   [ Q = mc(T_1 - T_2) ] [ 1680000 \, \text{Дж} = 8 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг•К)} \cdot (100 \, ^\circ\text{C} - T_2) ]

5. Решим уравнение для ( T_2 ). [ 1680000 = 8 \cdot 4200 \cdot (100 - T_2) ] [ 1680000 = 33600 \cdot (100 - T_2) ] Разделим обе стороны уравнения на 33600: [ \frac{1680000}{33600} = 100 - T_2 ] [ 50 = 100 - T_2 ] Теперь найдем ( T_2 ): [ T_2 = 100 - 50 = 50 \, ^\circ\text{C} ]

Таким образом, после отдачи 1680 кДж энергии, 8 литров кипятка остынут до температуры ( 50 \, ^\circ\text{C} ).