В алюминиевой кастрюле массой 300 г находится вода объёмом 5 л при 20 градусов. Какое количество теплоты необходимо сообщить им для того, что бы их температура тала равной 100 градусов?

mк = 300 г = 0,3 кг.

Vв = 5 л = 5 * 10^-3 м³.

ρв = 1000 кг/м³.

Cа = 920 Дж/кг*°С.

t1 = 20 °С.

t2 = 100 °С.

Cв = 4200 Дж/кг*°С.

Q - ?

Так как алюминиевая кастрюля имеет теплоемкость, то количество тепловой энергии Q, которая им сообщается, будет идти на нагревание кастрюли Qк и налитой в нее воды воды Qв: Q = Qк + Qв.

Qк = Cа * mк * (t2 - t1).

Qк = 920 Дж/кг*°С * 0,3 кг * (100 °С - 20 °С) = 22080 Дж.

Qв = Cв * mв * (t2 - t1).

Массу воды mв выразим по формуле: mв = Vв * ρв.

Qв = Cв * Vв * ρв * (t2 - t1).

Qв = 4200 Дж/кг*°С * 5 * 10^-3 м³ * 1000 кг/м³ * (100 °С - 20 °С) = 1680000 Дж.

Q = 22080 Дж + 1680000 Дж = 1702080 Дж.

Ответ: для нагревания воды в алюминиевой кастлюле необходимо Q = 1702080 Дж тепловой энергии.