Question

в аллюминевую кастрюлю массой 1,5 кг. налии 10 кг воды при температуре 20°с. Какое кол-во теплоты необходимо для того чтобы нагреть воду в кастрюле до кипения?​

Answer 1

Ответ:

Потребуется 3 470 400 Дж или 3 470,4 кДж или 3,4704 МДж

Объяснение:

Дано:

m₁ = 1.5 кг

с₁ = 920 Дж/(кг· град) - удельная теплоёмкость алюминия

m₂ = 10 кг

c₂ = 4200 Дж/(кг· град) - удельная теплоёмкость воды

t₁ = 20°

t₂ = 100° - температура кипения воды

Найти:

Q - энергию, необходимую для нагревания воды до температуры t₂

Решение:

Нагревать приходится не только воду, но и кастрюлю, поэтому

Q = m₁ · c₁ · (t₂ - t₁) + m₂ · c₂ · (t₂ - t₁) =

    = 1.5 · 920 ·  (100 - 20) + 10 · 4200 · (100 - 20) =

    = 110 400 + 3 360 000 = 3 470 400 (Дж) = 3 470,4 кДж

Answer 2

Для расчета количества теплоты, необходимого для нагрева воды, можно использовать формулу теплообмена:

\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T, \]

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

Для воды удельная теплоемкость \( c \) составляет около 4,186 Дж/(г°C) или 4186 Дж/(кг°C).

Изначальная температура воды \( T_1 \) равна 20°C, а температура кипения \( T_2 \) равна 100°C. Таким образом, изменение температуры \( \Delta T = T_2 - T_1 = 100°C - 20°C = 80°C \).

Теперь можем подставить значения в формулу:

\[ Q = 10 \, \text{кг} \cdot 4186 \, \text{Дж/(кг°C)} \cdot 80°C = 3348800 \, \text{Дж} \]

Таким образом, для нагрева 10 кг воды в алюминиевой кастрюле с массой 1,5 кг от 20°C до кипения потребуется 3348800 джоулей теплоты.