Вычисли количество теплоты для нагревания железного утюга массой 400 г от температуры 20 °С до температуры 240 °С и количество теплоты, которое выделится при охлаждении от температуры 80 °С: а) 3 кг воды до температуры 20 °С; б) 50 л воды до температуры 20 °С.

6. Давай решим задачу на нагревание железного утюга. Сначала нужно вспомнить формулу для расчета количества теплоты: $Q = mc(T_2 - T_1)$, где: - $Q$ - количество теплоты (в джоулях), - $m$ - масса тела (в килограммах), - $c$ - удельная теплоемкость вещества (в Дж/(кг·°C)), - $T_1$ - начальная температура (в °C), - $T_2$ - конечная температура (в °C). Для железа удельная теплоемкость $c = 460 \,\text{Дж/(кг·°C)}$. Масса утюга $m = 400 \,\text{г} = 0.4 \,\text{кг}$. Начальная температура $T_1 = 20 \,^{\circ}\text{C}$, конечная температура $T_2 = 240 \,^{\circ}\text{C}$. Теперь подставим все значения в формулу: $Q = 0.4 \,\text{кг} \cdot 460 \,\text{Дж/(кг·°C)} \cdot (240 \,^{\circ}\text{C} - 20 \,^{\circ}\text{C})$ $Q = 0.4 \cdot 460 \cdot 220 = 40480 \,\text{Дж}$ Чтобы было удобнее, переведем в килоджоули: $Q = 40.48 \,\text{кДж}$. **Ответ: 40,48 кДж** 7. Теперь рассчитаем количество теплоты, которое выделится при охлаждении воды. a) Для 3 кг воды: $Q = mc(T_1 - T_2)$, где $c$ для воды $4200 \,\text{Дж/(кг·°C)}$. $Q = 3 \,\text{кг} \cdot 4200 \,\text{Дж/(кг·°C)} \cdot (80 \,^{\circ}\text{C} - 20 \,^{\circ}\text{C})$ $Q = 3 \cdot 4200 \cdot 60 = 756000 \,\text{Дж} = 756 \,\text{кДж}$ **Ответ: 756 кДж** б) Для 50 л воды: **Допущение:** Плотность воды $\rho = 1 \,\text{кг/л}$, значит, масса 50 л воды равна $m = 50 \,\text{кг}$. $Q = 50 \,\text{кг} \cdot 4200 \,\text{Дж/(кг·°C)} \cdot (80 \,^{\circ}\text{C} - 20 \,^{\circ}\text{C})$ $Q = 50 \cdot 4200 \cdot 60 = 12600000 \,\text{Дж} = 12600 \,\text{кДж}$ **Ответ: 12600 кДж**