Задание OGEPHYS8AF2D8: Нагревание и охлаждение тел. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость:

Получено 1,68 МДж = 1680000 Дж. Вода только доведена до кипения при обычном атмосферном давлении. Рассматриваем изменение температуры без фазового перехода. При нагревании тело получает энергию. В расчёте Q обозначает положительный модуль количества теплоты; знак изменения внутренней энергии определяется направлением теплообмена. Механической работой расширения в этой школьной модели пренебрегаем.
Известны Q = 1680000 Дж, t₁ = 20 °C и t₂ = 100 °C. Для вещества «вода» используем табличную удельную теплоёмкость c = 4200 Дж·кг⁻¹·°C⁻¹.
Основной закон для одного агрегатного состояния:
Q = cmΔt, где Δt = |t₂ − t₁|.
Δt = |100 °C − (20 °C)| = 80 °C.
Выразим искомую величину до подстановки чисел:
m = QcΔt.
m = 1680000 Дж4200 Дж·кг⁻¹·°C⁻¹ · 80 °C = 5 кг.
Проверка: найденные значения должны удовлетворять исходному равенству. Произведение теплоёмкости тела cm и изменения температуры равно 4200 · 5 · 80 Дж = 1680000 Дж. Используется именно разность температур, а не конечная температура. Единицы в формуле согласованы: килограммы и градусы сокращаются с соответствующими единицами удельной теплоёмкости.
Ответ: 5 кг.