Question

В чугунный котелок массой 2 кг налили 3 л воды. Какое количество теплоты потребуется для нагрева воды на 20 ºС?

Answer 1

Дано:

m₁ = 2кг

V = 3л = 0,003м3

ρ = 1000кг/м3

с₁ = 540Дж/кг*°С

с₂ = 4200Дж/кг*°С

Δt = 20°C

Найти: Q - ?

Решение:

Q = Q₁ + Q₂

Q₁ = c₂m₂ * Δt, где m₂ = ρV; Q = c₂ρV * Δt;  Q₂ = c₁m₁ * Δt

Q = (c₂ρV * Δt) + (c₁m₁ * Δt)

Q = (4200Дж/кг*°С * 1000кг/м3 * 0,003м3 * 20°C) + (540Дж/кг*°С * 2кг *  20°C) = 252 000Дж + 21 600Дж = 273 600Дж = 273,6кДж

Ответ: Q = 273,6кДж

Answer 2

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

Q = m * c * ΔT,

где:

• Q - количество теплоты (в джоулях или калориях),
• m - масса воды (в килограммах),
• c - удельная теплоемкость воды (приближенно 4186 Дж/кг·°C или 1 кал/г·°C),
• ΔT - изменение температуры (в данном случае 20 °C).

В данной задаче m = 3 кг (масса воды), c = 4186 Дж/кг·°C (удельная теплоемкость воды), ΔT = 20 °C (изменение температуры).

Подставив значения в формулу, получим:

Q = 3 кг * 4186 Дж/кг·°C * 20 °C = 250,320 Дж.

Таким образом, для нагрева 3 литров воды массой 3 кг на 20 °C потребуется 250,320 Дж теплоты.