Question

Термос вместимостью 5 л заполнили кипятком. Через сутки температура воды в нем понизилась до 69°С. Определите, на сколько изменилась внутренняя энергия воды​

Answer 1

Ответ: 290 кДж

------------------

t₁ = 100°C

t₂ = 77°C

V = 3 л = 0,003 м³

ρ = 1000 кг/м³

c = 4200 Дж/кс*°С

ΔU = ?  

Решение:

ΔU = Q = cmΔt = cρ*V*Δt  

ΔU = 4200*1000*0,003*23 = 289800 Дж = 290 кДж

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение теплового баланса. Уравнение теплового баланса выглядит следующим образом:

\[ Q = mc\Delta T \]

где: - \( Q \) - тепловая энергия, - \( m \) - масса вещества, - \( c \) - удельная теплоемкость, - \( \Delta T \) - изменение температуры.

Мы знаем, что в термосе находится вода, поэтому \( c \) для воды примерно равно 4.18 Дж/(г°C) (удельная теплоемкость воды). Также мы знаем, что в термосе содержится 5 литров воды, что примерно равно 5000 г (1 л воды = 1000 г).

Исходные данные: - \( c \) для воды = 4.18 Дж/(г°C) - \( m \) (масса воды) = 5000 г - \( \Delta T \) (изменение температуры) = \( T_{\text{конечная}} - T_{\text{начальная}} = 69°C - 100°C \)

Теперь мы можем решить уравнение для определения изменения внутренней энергии:

\[ Q = mc\Delta T \]

\[ Q = (5000\, \text{г}) \cdot (4.18\, \text{Дж/(г°C)}) \cdot (69°C - 100°C) \]

\[ Q = 5000 \cdot 4.18 \cdot (-31) \]

\[ Q \approx -647900 \, \text{Дж} \]

Тепловая энергия, полученная от воды, отрицательна, так как в термосе происходит потеря тепла, и внутренняя энергия воды уменьшается.

Таким образом, изменение внутренней энергии воды в термосе составляет примерно -647900 Дж.