Для решения данной задачи можно воспользоваться формулой для расчёта изменения тепловой энергии, которая связывает массу вещества, его удельную теплоёмкость и изменение температуры.
Дано:
- Изменение количества теплоты ( Q = -84 ) кДж (знак минус указывает на то, что тепло было потеряно)
- Конечная температура воды ( T_2 = 10^\circ C )
- Масса воды ( m = 2 ) л = 2 кг (плотность воды примерно равна 1 кг/л)
- Удельная теплоёмкость воды ( c = 4.18 ) кДж/(кг·°C)
Найти:
- Начальная температура воды ( T_1 )
Решение:
Изменение теплоты можно выразить через удельную теплоёмкость, массу вещества и разность температур:
[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T ]
где ( \Delta T = T_2 - T_1 ) — изменение температуры.
Перепишем формулу для нахождения ( \Delta T ):
[ \Delta T = \frac{Q}{m \cdot c} ]
Подставим числовые значения:
[ \Delta T = \frac{-84}{2 \cdot 4.18} = \frac{-84}{8.36} \approx -10.05^\circ C ]
Поскольку ( \Delta T = T_2 - T_1 ), то
[ T_2 - T_1 = -10.05^\circ C ]
[ T_1 = T_2 + 10.05^\circ C ]
[ T_1 = 10^\circ C + 10.05^\circ C = 20.05^\circ C ]
Ответ: Исходная температура воды была примерно ( 20.05^\circ C ).