Question

Железный чайник массой 1кг содержит 3 литра кипятка. Через 15мин вода в чайник остыла до 70 градусов, какие количество теплоты при этом переданно окружающей среде.

Answer 1

Остывает чайник:
Q₁ = c₁*m₁*(t₁-t) = 460*1*30 = 13 800 Дж

Остывает вода:
Q₂ = c₂*m₂*(t2-t) = 4200*3*30 = 378 000 Дж

Общее количество теплоты:
Q = Q₁+Q₂ = 13 800 + 378 000 ≈ 390 кДж

Answer 2

Для решения этой задачи, нам необходимо знать теплоёмкость железного чайника и изменение температуры его содержимого.

Для железа теплоёмкость составляет около 450 Дж/(кг*°C), что можно использовать для расчёта количества теплоты, переданного окружающей среде. Первоначально вода находилась в кипящем состоянии и имела температуру около 100 градусов Цельсия. Остыв до 70 градусов Цельсия, она потеряла:

Q = масса × теплоёмкость × изменение температуры

где Q - количество теплоты, масса - масса воды, теплоёмкость - теплоёмкость железа, изменение температуры - разница между начальной и конечной температурами.

Масса воды равна 3 кг (1 литр воды имеет массу около 1 кг). Заметим, что масса чайника в данном случае не имеет значения, так как мы сосредоточены только на теплоте, переданной воде.

Таким образом, количество теплоты, переданное окружающей среде, составляет:

Q = 3 кг × 450 Дж/(кг°C) × (100°C - 70°C) = 3 кг × 450 Дж/(кг°C) × 30°C = 40 500 Дж

Таким образом, количество теплоты, переданное окружающей среде, составляет 40 500 Дж (или 40,5 кДж).