Question

Какое количество теплоты потребуется, чтобы нагреть до кипения воду объемом V=1,0 л и температурой t=15 с? Температуру кипения примите равной t = 100 c.

Answer 1

Дано:        СИ           Решение:

t₁ = 15 °С   0.001 м³  m = Vρ = 0.001 м³ * 1000 кг/м³ = 1 кг

t₂ = 100 °С                 Q = cm(t₂ - t₁) = 4200 Дж/кг * °С  * 1 кг * (100 °С - 15 °С) =

V = 1 л                        = 357 000 Дж = 357 кДж

Q - ?

Ответ: Q = 357 кДж

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для определения количества теплоты, необходимого для нагрева вещества:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество теплоты (в джоулях), m - масса вещества (в килограммах), c - удельная теплоемкость вещества (в джоулях на килограмм на градус Цельсия), ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).

В данной задаче объем воды известен, но чтобы найти массу воды, мы должны использовать плотность воды, которая приближенно равна 1 г/мл или 1 кг/л.

Таким образом, масса воды будет равна:

m = V = 1,0 л = 1,0 кг.

Изменение температуры:

ΔT = t - t0 = 100 c - 15 c = 85 c.

Теперь мы можем вычислить количество теплоты:

Q = m * c * ΔT.

Удельная теплоемкость воды составляет примерно 4,18 Дж/(г * c). Переведем ее в килограммы:

c = 4,18 Дж/(г * c) = 4,18 кДж/(кг * c).

Подставим значения в формулу:

Q = 1,0 кг * 4,18 кДж/(кг * c) * 85 c = 355,3 кДж.

Таким образом, количество теплоты, необходимое для нагрева 1,0 л воды с температурой 15 c до кипения при температуре кипения 100 c, составляет 355,3 кДж.