Question

Какое количество теплоты потребуется для того,чтобы в алюминиевом чайнике массой 0,7кг вскипятить воду массой 2кг? Начальная температура воды равна 20 градусов по Цельсию.(ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА)

Answer 1

Q = Q₁ + Q₂

Q₁ это количество теплоты, переданное алюминиевому чайнику.

Q₂ это количество теплоты, переданное воде в чайнике.

Q₁= m₁*c₁*(t - t₀),

m₁ = 0,7 кг,

c₁ это удельная теплоёмкость алюминия (табличная величина),

c₁ = 920 Дж/(кг*°C),

t = 100°C - температура кипения воды.

t₀ = 20°C это начальная температура (считаем что начальная температура чайника такая же как и начальная температура воды).

Q₂ = m₂*c₂*(t - t₀),

m₂ = 2 кг,

c₂ это удельная теплоёмкость воды,

c₂ = 4190 Дж/(кг*°C),

Q = m₁*c₁*(t - t₀) + m₂*c₂*(t - t₀)

Q = (m₁*c₁ + m₂*c₂)*(t - t₀).

Q = (0,7*920 + 2*4190)*(100 - 20) Дж = (7*92 + 2*4190)*80 Дж = (644+8380)*80 Дж =

= 9024*80 Дж = 721920 Дж.

Ответ. 721920 Дж.

Answer 2

Для решения данной задачи вам следует использовать формулу теплового равновесия:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

1. Сначала рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания воды от 20 градусов до точки кипения (100 градусов):

Q1 = m1 * c1 * ΔT1,

где m1 = 2 кг - масса воды, c1 - удельная теплоемкость воды (4186 Дж/кг⋅°C), ΔT1 = 100 - 20 = 80 градусов.

Q1 = 2 кг * 4186 Дж/кг⋅°C * 80 градусов = 670 880 Дж.

2. Теперь рассчитаем количество теплоты для испарения воды:

Q2 = m2 * L,

где L - теплота испарения воды (2 257 000 Дж/кг), m2 - масса испаряемой воды.

Зная, что 1 кг воды превращается в 1 кг пара, то m2 = m1 = 2 кг.

Q2 = 2 кг * 2 257 000 Дж/кг = 4 514 000 Дж.

3. Наконец, рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания пара до температуры чайника:

Q3 = m3 * c3 * ΔT2,

где m3 = 0.7 кг (масса чайника), c3 - удельная теплоемкость алюминия (900 Дж/кг⋅°C), ΔT2 - расчетная разность температур (если предположить, что температура кипятка равна 100 градусам, а начальная температура чайника - 20 градусов).

ΔT2 = 100 - 20 = 80 градусов.

Q3 = 0.7 кг * 900 Дж/кг⋅°C * 80 градусов = 50 400 Дж.

4. Суммируем все полученные количества:

Q = Q1 + Q2 + Q3 = 670 880 Дж + 4 514 000 Дж + 50 400 Дж = 5 235 280 Дж.

Таким образом, для вскипячивания воды в алюминиевом чайнике массой 0,7 кг потребуется 5 235 280 Дж теплоты.