Question

Після закипання в каструлі виявилося на 200г мень ше води, ніж на початку нагрівання. Яку кількість теплоти отримала вода в каструлі, якщо початковий о об'єм води дорівнював 2 л, а початкова температу- ра становила 15°С?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

1)

Начальная масса воды в кастрюле:

m = ρ·V = 1000·2·10⁻³ = 2 кг

2)

Нагреваем воду до кипения:

Q₁ = c·m· (100° - t₁) = 4200·2·(100 - 15) = 714 кДж

3)

Испаряем воду:

Q₂ = m₂·r = 0,2·22,6·10⁵ = 452 кДж

4)

Суммируем:

Q = Q₁ + Q₂ = 714 + 452 ≈ 1 170 кДж

Answer 2

Для вирішення цього завдання нам знадобиться використовувати закон збереження енергії, який говорить нам, що теплота, отримана або втрачена системою, дорівнює зміні її внутрішньої енергії та виконаній роботі. В даному випадку ми можемо ігнорувати виконану роботу, оскільки жодна робота не була виконана на системі (наприклад, піднімання чи опускання каструлі).

Зміна внутрішньої енергії води обчислюється за формулою:

ΔU = m * c * ΔT,

де: ΔU - зміна внутрішньої енергії, m - маса води, c - специфічна теплоємність води, ΔT - зміна температури.

Маса води (m) в даному випадку дорівнює об'єму помножити на її густиності:

m = V * ρ,

де: V - об'єм води, ρ - густина води.

Початковий об'єм води (V) дорівнює 2 л (або 2000 мл), а початкова температура (T1) - 15°C, а температура після закипання (T2) - 100°C (так як вода закипає при 100°C при нормальних умовах тиску).

Густина води (ρ) приблизно дорівнює 1 г/мл або 1000 кг/м^3.

Тепер можемо обчислити зміну внутрішньої енергії:

ΔT = T2 - T1 = 100°C - 15°C = 85°C,

ΔU = m * c * ΔT = (2000 мл * 1000 кг/м^3) * (4.18 Дж/(г·°C)) * 85°C = 7138000 Дж.

Отже, вода в каструлі отримала приблизно 7 138 000 Дж (або 7.14 кДж) теплоти під час закипання.