Для решения этой задачи нужно использовать формулу, которая описывает количество выделяемой или поглощаемой теплоты при изменении температуры тела:
[ Q = mc\Delta T, ]
где:
- ( Q ) — количество теплоты,
- ( m ) — масса тела,
- ( c ) — удельная теплоёмкость материала,
- ( \Delta T ) — изменение температуры.
В данном случае у нас имеется чугунная плита массой ( m = 100 ) кг, которая охлаждается с 80°C до 20°C. Изменение температуры (\Delta T) можно найти как разность конечной и начальной температуры:
[ \Delta T = T{\text{конечная}} - T{\text{начальная}} = 20°C - 80°C = -60°C. ]
Знак минус указывает на то, что плита охлаждается, то есть выделяет тепло.
Для чугуна удельная теплоёмкость составляет приблизительно ( c = 540 ) Дж/(кг·°C).
Теперь подставим известные значения в формулу:
[ Q = mc\Delta T = 100 \, \text{кг} \times 540 \, \text{Дж/(кг·°C)} \times (-60) \, °C. ]
[ Q = 100 \times 540 \times (-60) = -3240000 \, \text{Дж}. ]
Отрицательное значение указывает на то, что данное количество теплоты выделилось из плиты при её охлаждении.
Таким образом, при остывании чугунной плиты выделилось 3 240 000 Дж (или 3,24 МДж) тепла.