Question

Определи, какое количество теплоты получили алюминиевая кастрюля массой 220 г и находящаяся в ней вода объёмом 1,1 л при нагревании от 25°C до кипения при температуре 100°C. Удельная теплоёмкость алюминия равна 920 Дж/(кг·°C), удельная теплоёмкость воды — 4200 Дж/(кг·°C), плотность воды — 1000 кг/м³. Ответ (округли до целого числа): кДж.​

Answer 1

Дано:

m₁ = 220г.

V = 1,1л.

t₁ = 25°C

t₂ = 100°C

c₁ = 920 Дж./(кг. · °C)

c₂ = 4200 Дж./(кг. · °C)

ρ = 1000 кг./м.³

СИ:

m₁ = 0,22 кг.

V = 0,0011м.³

Найти:

Q₁ - ?

Q₂ - ?

Решение:

Q₁ = c₁m₁ (t₂ - t₁)

Q₂ = c₂m₂ (t₂ - t₁)

m₂ = ρV

m₂ = 1000кг./м.³ · 1,1л. = 1000кг./м.³ · 0,0011 м. = 1,1 кг.

Q₁ = 920 Дж./(кг. · °C) · 0,22 кг. (100°C - 25°C)

Q₁ = 15 180 Дж. = 15,18 кДж. ≈ 15 кДж.

Q₂ = 4200 Дж./(кг. · °C) · 1,1 кг. · (100°C - 25°C)

Q₂ = 346 500 Дж. = 346,5 кДж. ≈ 347 кДж.

Ответ: 15 кДж., 347 кДж.

Answer 2

Для расчета количества теплоты, полученной алюминиевой кастрюлей и водой, воспользуемся формулой:

$Q = m_1 \cdot c_1 \cdot \Delta T_1 + m_2 \cdot c_2 \cdot \Delta T_2$

где:

• $m_1$ - масса алюминиевой кастрюли (кг)
• $c_1$ - удельная теплоёмкость алюминия (Дж/(кг·°C))
• $\Delta T_1$ - изменение температуры алюминиевой кастрюли (°C)
• $m_2$ - масса воды (кг)
• $c_2$ - удельная теплоёмкость воды (Дж/(кг·°C))
• $\Delta T_2$ - изменение температуры воды (°C)

Сначала найдем изменение температур:

$\Delta T_1 = 100°C - 25°C = 75°C$ $\Delta T_2 = 100°C - 25°C = 75°C$

Теперь подставим значения и рассчитаем количество теплоты:

$Q = 0.22 \, \text{кг} \cdot 920 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 75°C + 1.1 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 75°C$

Выполняя вычисления, получим:

$Q = 13860 \, \text{Дж} + 348750 \, \text{Дж} = 362610 \, \text{Дж}$

Чтобы выразить это значение в килоджоулях (кДж), поделим на 1000:

$Q = 362610 \, \text{Дж} \,/\, 1000 = 362.61 \, \text{кДж}$

Ответ: 363 кДж (округлено до целого числа).