Question

В ведро налито 9 литров воды, температура которой 10°C. В него наливают 2,7 кг кипятка. Температура полученной смеси оказалась равной 30°С. Вычислите, какое количество теплоты отдал кипяток, и какое количество теплоты получила холодная вода. Сделайте вывод.​

Answer 1

Ответ:

Q1 = 756000 Дж, Q2 = 793800 Дж

Объяснение:

Дано:

m1 = 9 кг

m2 = 2,7 кг

t1 = 10°

t2 = 100°

t = 30°

c1 = c2 = 4200 дж/кг×°С

Найти: Q1, Q2

Решение:

Холодная получила:

Q1 = c1 × m1 × (t - t1)

Q1 = 4200 × 9 × (30 - 10)

Q1 = 756000 Дж

Горячая отдала:

Q2 = c2 × m2 × (t2 - t)

Q2 = 4200 × 2,7 × (100 - 30)

Q2 = 793800 Дж

Answer 2

Для решения этой задачи, нам потребуется использовать тепловой баланс. Теплота, отданная одним веществом, равна теплоте, полученной другим веществом. Мы будем использовать следующее уравнение:

$Q_1 = Q_2$,

где $Q_1$ - количество теплоты, отданное кипятком (горячим веществом), а $Q_2$ - количество теплоты, полученное водой (холодным веществом).

Для начала, нам нужно определить количество теплоты, полученное водой, чтобы нагреть ее с начальной температурой $T_1$ до конечной температуры $T_2$. Мы используем следующее уравнение:

$Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta T$,

где $m$ - масса воды, $c$ - удельная теплоемкость воды, $\Delta T$ - изменение температуры.

Дано:

Масса воды, $m = 9 \, \text{л} \times 1 \, \text{кг/л} = 9 \, \text{кг}$, Начальная температура воды, $T_1 = 10 \, \text{°C}$, Конечная температура воды, $T_2 = 30 \, \text{°C}$, Удельная теплоемкость воды, $c = 4186 \, \text{Дж/кг°C}$.

Подставляем значения в уравнение:

$Q_2 = 9 \, \text{кг} \times 4186 \, \text{Дж/кг°C} \times (30 \, \text{°C} - 10 \, \text{°C}) = 752520 \, \text{Дж}$.

Теперь мы можем вычислить количество теплоты, отданное кипятком. Для этого используем следующее уравнение:

$Q_1 = m \cdot L$,

где $L$ - удельная теплота парообразования.

Дано:

Масса кипятка, $m = 2.7 \, \text{кг}$, Удельная теплота парообразования, $L = 2260000 \, \text{Дж/кг}$.

Подставляем значения в уравнение:

$Q_1 = 2.7 \, \text{кг} \times 2260000 \, \text{Дж/кг} = 6102000 \, \text{Дж}$.

Таким образом, кипяток отдал 6102000 Дж теплоты, а вода получила 752520 Дж теплоты.

Вывод: Когда кипяток охлаждается и конденсируется водой, он отдаёт тепло, которое затем поглощается водой для нагрева. В данном случае, кипяток отдал больше теплоты, чем получила холодная вода, так как температура полученной смеси повысилась.