Question

В железной кастрюле массой 500 г нагрели 3 л воды от 20 С до кипения. Какое количество теплоты получила кастрюля и вода при нагревании? Удельная теплоёмкость воды: 4200Дж/кг0С Удельная теплоёмкость железа: 460 Дж/кг0С

Answer 1

Дано:

m₂ = 500 г.

V = 3 л.

ρ = 1000 кг/м.³

t₁ = 20°C

t₂ = 100°C

c₁ = 4200 Дж/кг.°C

c₂ = 460 Дж/кг.°C

Найти:

Q - ?

СИ:

m₂ = 0,5 кг.

V = 0,003 м.³

Решение:

1. Для начала запишем формулу количества теплоты при нагревании и кастрюли, и воды:

Q = Q₁ + Q₂

где Q - количество теплоты, Q₁ - количество теплоты полученное водой, Q₂ - количество теплоты полученное кастрюлей.

2. Посчитаем количество теплоты при нагревании воды:

Q₁ = c₁m₁(t₂ - t₁)

Где c - удельная теплоемкость воды, m - масса воды, t₂ - температура, до которой мы нагреваем, t₁ - температура, с которой мы начинаем нагревать воду.

3. Находим массу воды:

m₁ = ρV

Где ρ - плотность воды, V - объем воды

4. Подставляем числовые значения:

m₁ = 1000 кг/м³ * 0,003 м³ = 3 кг.

Q₁ = 4200 Дж/кг.°C * 3 кг. (100°С - 20°С)

Q₁ = 1 008 000 Дж. = 1008 кДж.

5. Найдем количество теплоты, полученное кастрюлей при нагревании:

Q₂ = c₂m₂(t₂ - t₁)

Q₂ = 460 Дж/кг.°C * 0,5 кг. (100°С - 20°С)

Q₂ = 18 400 Дж. = 18,4 кДж.

6. Найдем количество теплоты, полученное и кастрюлей, и водой:

Q = 1008 кДж. + 18,4 кДж.

Q = 1026,4 кДж. = 1,0264 МДж.

Ответ: 1,0264 МДж.

Answer 2

Для расчета количества полученной теплоты при нагревании железной кастрюли и воды используем формулу:

Q = m * c * ΔT

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

Для воды: m = 3 кг (3000 г) (так как 1 л воды = 1 кг) c = 4200 Дж/кг°C ΔT = 100°C (от 20°C до 100°C)

Q_воды = 3 * 4200 * 100 = 1 260 000 Дж

Для железной кастрюли: m = 0.5 кг c = 460 Дж/кг°C ΔT = 80°C (от 20°C до 100°C)

Q_кастрюли = 0.5 * 460 * 80 = 18 400 Дж

Таким образом, количество полученной теплоты при нагревании железной кастрюли и воды составляет 1 278 400 Дж.