Question

Какое количество теплоты отдаст стакан кипятка (250см3), остывая до температуры 14 градусов цельсия?

Answer 1

Ответ:

Дано:

c=4200 Дж\кг*c

V=250 см^3=0,00025 м^3

p=1000кг\м^3

t1=1000C

t2=14C

Найти: Q=?

Q=c*m*(t2-t1)

Q=c* p*v(t2-t1)

Q=90300 Дж=90,3 кДж

Ответ:90,3 кДж

Answer 2

Плотность воды ρ=1 г/см³

m=ρ*V=1 г/см³ * 250 см³ = 250 г = 0,25 кг

Q=c*m*(t1-t2)=4200 (Дж/кг*°С) * 0,25 кг * (100 - 14)°С=

42 * 25 * 86=90 300 Дж=90,3 кДж.

Избегайте сложных переводов единиц, если это возможно. Это источник ошибок и лишняя работа.

Answer 3

Для решения этой задачи нам потребуется знать массу воды в стакане, так как тепловая емкость воды зависит от массы, а не объема. Предположим, что плотность воды приближенно равна 1 г/см³ (это хорошее приближение для воды в жидком состоянии). Тогда масса воды в стакане будет равна её объему:

Масса = Объем × Плотность Масса = 250 см³ × 1 г/см³ = 250 г

Теперь мы знаем массу воды и изменение температуры:

Изменение температуры = Температура конечная - Температура начальная Изменение температуры = 14°C - 100°C = -86°C

Тепло, отданное водой, можно вычислить с помощью следующей формулы:

Тепло = Масса × Удельная теплоемкость × Изменение температуры

Удельная теплоемкость воды составляет приблизительно 4.18 Дж/(г°C). Подставляя значения:

Тепло = 250 г × 4.18 Дж/(г°C) × (-86°C) ≈ -90,612 Дж

Отрицательный знак указывает на то, что вода отдает тепло окружающей среде при остывании.

Примечание: В данном расчете мы не учли потери тепла через стенки стакана, что может оказать небольшое влияние на результат.