Для решения задачи необходимо найти количество теплоты, которое пойдет на нагревание масла и сковородки. Мы будем использовать формулу для расчета количества теплоты:
[ Q = mc\Delta T ]
где:
- ( Q ) — количество теплоты,
- ( m ) — масса вещества,
- ( c ) — удельная теплоемкость вещества,
- ( \Delta T ) — изменение температуры.
1. Нагревание масла:
- Масса масла, ( m_{\text{масло}} = 100 ) г = 0,1 кг,
- Удельная теплоемкость масла, ( c_{\text{масло}} = 2000 ) Дж/(кг·°C),
- Изменение температуры, ( \Delta T = 120 - 20 = 100 )°C.
Подставляем данные в формулу:
[ Q{\text{масло}} = m{\text{масло}} \cdot c_{\text{масло}} \cdot \Delta T = 0,1 \cdot 2000 \cdot 100 = 20000 \text{ Дж} ]
2. Нагревание сковородки:
Для расчета теплоты, необходимой для нагрева сковородки, нужно узнать её удельную теплоемкость. Предположим, что сковородка сделана из железа, для которого ( c_{\text{железо}} \approx 450 ) Дж/(кг·°C).
- Масса сковородки, ( m_{\text{сковородка}} = 1,2 ) кг,
- Удельная теплоемкость железа, ( c_{\text{железо}} = 450 ) Дж/(кг·°C),
- Изменение температуры, ( \Delta T = 120 - 20 = 100 )°C.
Подставляем данные в формулу:
[ Q{\text{сковородка}} = m{\text{сковородка}} \cdot c_{\text{железо}} \cdot \Delta T = 1,2 \cdot 450 \cdot 100 = 54000 \text{ Дж} ]
3. Общее количество теплоты:
Суммируем количество теплоты, необходимое для нагревания масла и сковородки:
[ Q{\text{общ}} = Q{\text{масло}} + Q_{\text{сковородка}} = 20000 + 54000 = 74000 \text{ Дж} ]
Таким образом, общее количество теплоты, которое пойдет на нагревание 100 г масла в железной сковородке от 20°C до 120°C, составляет 74000 Дж.