Question

Какое количество теплоты потребуется, чтобы в алюминиевом чайнике массой 700 г вскипятить 2 кг воды? Первоначально чайник с водой имели температуру 20°С (Удельная теплоемкость алюминия 920 Дж/(кг °С))​

Answer 1

Решение.

Для на­гре­ва­ния чайника необходимо

Qч= c ал m ч (100-20) °С=920Дж/(кг * °C * 0.7 кг * 80 °C=51520 Дж.

Для нагревания воды:

Qв с в m в (100-20) °С=4200Дж/(кг* °С * 2кг * 80°С=672 кДж

Всего потребуется

Q=Qв+Qч=672 кДж + 51520 Дж =723,52 кДж

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобится знать удельную теплоемкость воды и удельную теплоту парообразования.

Удельная теплоемкость воды составляет около 4,18 Дж/(г °C).

Первоначально чайник с водой имел температуру 20 °C, и мы хотим вскипятить эту воду до состояния пара при 100 °C. Поэтому нам нужно учесть две составляющие:

1. Количество теплоты, необходимое для нагрева воды с 20 °C до 100 °C.

2. Количество теплоты, необходимое для превращения воды при 100 °C в пар.

3. Количество теплоты для нагрева воды: Масса воды: 2 кг Изменение температуры: 100 °C - 20 °C = 80 °C Удельная теплоемкость воды: 4,18 Дж/(г °C)

   Теплота для нагрева воды = масса воды × изменение температуры × удельная теплоемкость воды = 2000 г × 80 °C × 4,18 Дж/(г °C)

4. Количество теплоты для превращения воды в пар: Масса воды: 2 кг Удельная теплота парообразования: 2260 Дж/г

   Теплота для парообразования = масса воды × удельная теплота парообразования = 2000 г × 2260 Дж/г

Теперь мы можем сложить эти две составляющие, чтобы получить общее количество теплоты, необходимое для вскипячивания воды в алюминиевом чайнике:

Общая теплота = теплота для нагрева воды + теплота для парообразования

Подставим значения и произведем вычисления:

Общая теплота = (2000 г × 80 °C × 4,18 Дж/(г °C)) + (2000 г × 2260 Дж/г)

После проведения всех расчетов мы получим общую теплоту, необходимую для вскипячивания воды в алюминиевом чайнике массой 700 г.