Question

в алюминиевой кастрюле массой 300 г находится вода объемом 5 л при 20 градусной температуры Цельсия Какое количество теплоты необходимо сообщить им для того чтобы их и температура стала равной 100 градусов Цельсия

Answer 1

Q=(c1m1+c2ρV)*(t2-t1)

Q=(920*0,3+4200*1000*0,005)*(100-20)=1 702 080 (Дж)

Answer 2

Для решения этой задачи нужно использовать формулу теплового баланса:

Q = m * c * ΔT

где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Для воды удельная теплоемкость составляет 4.18 Дж/(г°C), а для алюминия - 0.9 Дж/(г°C).

Сначала рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева воды до 100°C:

m = V * p, где V - объем воды, p - плотность воды при 20°C. p = 1 г/мл = 1000 г/л m = 5 л * 1000 г/л = 5000 г

ΔT = 100°C - 20°C = 80°C

Q1 = m * c * ΔT = 5000 г * 4.18 Дж/(г*°C) * 80°C = 1 670 400 Дж

Теперь рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева кастрюли и её содержимого:

m = 300 г + 5000 г = 5300 г

ΔT = 100°C - 20°C = 80°C

Q2 = m * c * ΔT = (300 г + 5000 г) * 0.9 Дж/(г*°C) * 80°C = 4 644 000 Дж

Общее количество теплоты, которое необходимо сообщить воде и кастрюле, равно сумме Q1 и Q2:

Q = Q1 + Q2 = 1 670 400 Дж + 4 644 000 Дж = 6 314 400 Дж

Ответ: необходимо сообщить 6 314 400 Дж теплоты.