Question

Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагревания: а) Серебряной ложки массой 50 г от 20 до 90 градусов; б) Кирпичной печи массой 2 т от 10 до 60 градусов; в) 2 л воды от 20 градусов до кипения; г) для охлаждения чугунной детали массой 300 г от 450 до 50 градусов.

Answer 1

А)
Дано:
m=50г=0,05кг
t1=20°
t2=90°
c=250Дж/кг* °С

Q-?
Решение:
Q=cm(t2-t1)
Q=250*0,05*(90-20)=875Дж
Ответ: 875Дж
б)
Дано:
m=2т=2000кг
t1=10°
t2=60°
c=880Дж/кг* °С

Q-?
Решение:
Q=cm(t2-t1)
Q=880*2000*(60-10)=88000000Дж=88000кДж
Ответ:88000кДж
в)
Дано:
m=2л=2кг
t1=20°
t2=100°
c=4200Дж/кг* °С

Q-?
Решение:
Q=cm(t2-t1)
Q=4200*2*80=672000Дж=672кДж
Ответ:672кДж
г)
Дано:
m=300г=0,3кг
t1=450
t2=50
c=540Дж/кг* °С

Q-?
Решение:
Q=cm(t2-t1)
Q=540*0,3*(-400)=-64800Дж=-64,8кДж
64800кДж нужно для охлаждения
Ответ:64,8кДж

Answer 2

Для расчета количества теплоты, необходимого для нагревания или охлаждения вещества, мы можем использовать следующую формулу:

Q = m * c * ΔT,

где: Q - количество теплоты (в джоулях или калориях), m - масса вещества (в граммах или килограммах), c - удельная теплоемкость вещества (в джоулях на грамм на градус Цельсия или калориях на грамм на градус Цельсия), ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Теперь рассчитаем каждый из примеров:

а) Серебряная ложка: Масса (m) = 50 г, Изменение температуры (ΔT) = 90°C - 20°C = 70°C.

Удельная теплоемкость серебра составляет около 0.24 Дж/(г°C).

Q = 50 г * 0.24 Дж/(г°C) * 70°C ≈ 840 Дж.

б) Кирпичная печь: Масса (m) = 2 т = 2000 кг, Изменение температуры (ΔT) = 60°C - 10°C = 50°C.

Удельная теплоемкость кирпича примерно 0.84 Дж/(г°C).

Q = 2000 кг * 0.84 Дж/(г°C) * 50°C = 84,000 Дж = 84 кДж.

в) 2 л воды: Масса (m) = 2 л = 2000 г, Изменение температуры (ΔT) = 100°C (вода от 20°C до 100°C).

Удельная теплоемкость воды равна 4.18 Дж/(г°C).

Q = 2000 г * 4.18 Дж/(г°C) * 80°C = 668,800 Дж = 668.8 кДж.

г) Чугунная деталь: Масса (m) = 300 г, Изменение температуры (ΔT) = 50°C - 450°C = -400°C (отрицательное значение, так как это охлаждение).

Удельная теплоемкость чугуна приблизительно 0.46 Дж/(г°C).

Q = 300 г * 0.46 Дж/(г°C) * (-400°C) ≈ -55,200 Дж ≈ -55.2 кДж (здесь отрицательное значение указывает на то, что отнимается теплота при охлаждении).

Обратите внимание, что результаты могут быть округлены для удобства представления.