Question

Что быстрее нагреется 50 литров до 40 градусов или 25 литров до 80 градусов?

Answer 1

Предположим, что исходное вещество и начальная его температура одинаковы. Тогда мы можем сказать, что сm1(t1-tн) / сm2(t2-t1) = m1(t1-tн) / m2(t2-tн) =50*40 / 80*25 = 1, т. е. веществу надо сообщить одинаковое кол-во теплоты в обоих случаях, и вещества нагреются за одинаковое время

Answer 2

Для определения, что быстрее нагреется, нужно учесть количество тепла, которое нужно передать каждому объему воды, чтобы достичь целевой температуры.

Для этого используем формулу:

Количество тепла = масса * удельная теплоемкость * изменение температуры.

Где:

• масса - масса воды в килограммах,
• удельная теплоемкость - количество тепла, которое нужно передать одной массе вещества для повышения температуры на 1 градус (для воды это примерно 4 186 Дж/кг*°C),
• изменение температуры - разница между начальной и конечной температурой в градусах Цельсия.

Для первого случая (50 литров до 40 градусов):

Масса = 50 л * 1 кг/л = 50 кг

Количество тепла = 50 кг * 4186 Дж/кг°C * (40°C - 20°C) = 50 кг * 4186 Дж/кг°C * 20°C = 4186000 Дж

Для второго случая (25 литров до 80 градусов):

Масса = 25 л * 1 кг/л = 25 кг

Количество тепла = 25 кг * 4186 Дж/кг°C * (80°C - 20°C) = 25 кг * 4186 Дж/кг°C * 60°C = 6279000 Дж

Сравнивая два значения, видим, что чтобы нагреть 25 литров до 80 градусов, потребуется больше тепла, чем чтобы нагреть 50 литров до 40 градусов. Следовательно, 25 литров до 80 градусов нагреется быстрее, так как потребуемое количество тепла больше, и это ускорит процесс нагревания.