Question

Вася подогревал остывший чай в чашке с помощью электрокипятильника, на котором было написано «500 Вт». Через 3 минуты после начала нагревания чай закипел. Масса чая 0,3 кг, температура в комнате +25 °С. Определите по этим данным значение удельной теплоёмкости чая, считая, что потерями теплоты можно пренебречь. Для отопления дома в течение суток требуется 400 МДж энергии. Сколько кубометров дров расходуется в день, если удельная теплота сгорания сухих дров q = 10·МДж/кг, а их плотность – 400 кг/м3?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Работа тока:

A = N·t = 500·3·60 = 90 000 Дж       (1)

Количество теплоты:

Q =c·m·(t₂-t₁) = c·0,3·(100-25) = 22,5·c       Дж      (2)

Приравняем (2) и (1)

22,5·c = 90 000

с = 90 000 / 22,5 = 4000 Дж/(кг·°С)

Answer 2

Для решения первой задачи, определим количество теплоты, которое было передано чаю для его закипания.

Количество теплоты, переданное чаю, равно разности тепловой энергии чая до закипания и после закипания.

Тепловая энергия до закипания: Q1 = mcΔT1, где m - масса чая, c - удельная теплоемкость чая, ΔT1 - изменение температуры чая от комнатной до точки закипания.

Тепловая энергия после закипания: Q2 = mL, где L - удельная теплота парообразования.

Так как потерями теплоты можно пренебречь, то Q1 = Q2.

Таким образом, mcΔT1 = mL.

Мы знаем, что масса чая m = 0,3 кг, ΔT1 = 100 °C (изменение температуры от +25 °C до точки закипания, 100 °C), L = 2,26 МДж/кг (удельная теплота парообразования воды).

Теперь мы можем найти значение удельной теплоемкости чая c:

0,3c100 = 0,3 × 2,26 30c = 0,678 c = 0,678 / 30 c ≈ 0,0226 МДж/(кг·°C)

Теперь решим вторую задачу:

Общая энергия, требуемая для отопления дома за сутки, равна 400 МДж.

Удельная теплота сгорания сухих дров q = 10 МДж/кг.

Мы хотим найти количество дров, выраженное в кубометрах, которое расходуется в день.

Плотность дров ρ = 400 кг/м³.

Общая масса дров, требуемая для отопления дома за сутки, равна:

масса = энергия / удельная теплота сгорания = 400 МДж / 10 МДж/кг = 40 000 кг.

Объем дров можно найти, разделив массу на плотность:

объем = масса / плотность = 40 000 кг / 400 кг/м³ = 100 м³.

Таким образом, в день расходуется 100 кубометров дров для отопления дома.