Question

Сколько теплоты выделется при охлаждении 1,5 кг воды от 100 до 20 градусов цельсия, которая находится в стальном чайнике массой 200г

Answer 1

Кол. теплоэнергии, отданной морской водой в любом чайнике по ф-ле Q=cm(Tкон-Tнач): Q= 3780*1.5*(80)= 453.6 кДж, что ближе всего к ответу 1

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение теплообмена:

\[Q = mc\DeltaT\]

где: - \(Q\) - количество выделяющейся или поглощающейся теплоты (в джоулях) - \(m\) - масса вещества (в килограммах) - \(c\) - удельная теплоемкость вещества (в дж/(кг·°C)) - \(\Delta T\) - изменение температуры (в градусах Цельсия)

Для воды \(c = 4186 \, \text{Дж/(кг·°C)}\).

Сначала найдем изменение температуры:

\(\Delta T = T_{конечная} - T_{начальная} = 20^\circ C - 100^\circ C = -80^\circ C\).

Теперь рассчитаем количество выделяющейся теплоты:

\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\]

\[Q = 1.5 \, \text{кг} \cdot 4186 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot (-80) \, ^\circ \text{C} = -502320 \, \text{Дж}\]

Отрицательный знак означает, что в данном случае теплота выделяется (т.е. это процесс охлаждения).

Теперь обратим внимание на стальной чайник. Масса чайника \(m_{чайник} = 200 \, \text{г} = 0.2 \, \text{кг}\). Предположим, что удельная теплоемкость стали примерно равна \(c_{стали} = 500 \, \text{Дж/(кг·°C)}\).

Теперь найдем изменение температуры стального чайника:

\(\Delta T_{чайник} = T_{конечная} - T_{начальная} = 20^\circ C - 100^\circ C = -80^\circ C\).

Рассчитаем количество выделяющейся теплоты для стального чайника:

\[Q_{чайник} = m_{чайник} \cdot c_{стали} \cdot \Delta T_{чайник}\]

\[Q_{чайник} = 0.2 \, \text{кг} \cdot 500 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot (-80) \, ^\circ \text{C} = -8000 \, \text{Дж}\]

Теперь, чтобы найти общее количество выделяющейся теплоты, сложим теплоту, выделяющуюся при охлаждении воды, и теплоту, выделяющуюся при охлаждении стального чайника:

\[Q_{общее} = Q + Q_{чайник} = -502320 \, \text{Дж} - 8000 \, \text{Дж} = -510320 \, \text{Дж}\]

Таким образом, при охлаждении 1,5 кг воды от 100 до 20 градусов Цельсия, находящейся в стальном чайнике массой 200 г, выделится около 510320 Дж теплоты.