Какая максимальная температура может быть достигнута железным котелком массой 0,5 кг, содержащим 1 литр воды, начиная

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для теплового эквивалента механической работы:

\(Q = C \cdot \Delta T\),

где \(Q\) - полученная энергия (в нашем случае 24 кДж), \(C\) - теплоемкость, и \(\Delta T\) - изменение температуры.

Теплоемкость \(C\) можно вычислить с использованием формулы:

\(C = m \cdot c\),

где \(m\) - масса железного котелка (0,5 кг), а \(c\) - удельная теплоемкость железа (примем ее равной 450 Дж/кг·К).

Подставим известные значения в формулу:

\(C = 0,5 \, \text{кг} \cdot 450 \, \text{Дж/кг·К} = 225 \, \text{Дж/К}\).

Теперь, чтобы определить изменение температуры \(\Delta T\), можно использовать формулу:

\(\Delta T = \frac{Q}{C}\).

Подставим значения и решим:

\(\Delta T = \frac{24 \, \text{кДж}}{225 \, \text{Дж/К}}\).

Чтобы облегчить вычисления, приведем килоджоули к джоулям, умножив 24 кДж на 1000:

\(\Delta T = \frac{24000 \, \text{Дж}}{225 \, \text{Дж/К}}\).

Выполняем деление:

\(\Delta T \approx 106,67 \, \text{К}\).

Теперь, чтобы найти максимальную температуру, которую может достичь котелок, мы добавляем изменение температуры к начальной температуре:

Максимальная температура = 20 градусов + 106,67 градусов.

Суммируем значения:

Максимальная температура \(\approx\) 126,67 градусов.

Таким образом, максимальная температура, которую может достигнуть железный котелок массой 0,5 кг с 1 литром воды, при передаче 24 кДж энергии, составляет примерно 126,67 градусов.