Question

В1. Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы в алюминиевом чайнике массой 700 г вскипятить 20 кг воды? Начальная температура воды 200С.

Answer 1

m1 = 700 г = 0,7 кг - масса алюминиевого чайника

m2 = 20 кг - масса воды

t1 = 20 С - начальная температура воды

t2 = 100 С - температура кипения воды

С1 = 920 Дж/кг*с - удельная теплоемкость алюминия

С2 = 4200 Дж/кг*С - удельная теплоемкость воды

Q - ?

Q1 = C1*m1*(t2-t1) - количество теплоты, необходимое для нагревания алюминия

Q2 = C2*m2*(t2-t1) - количество теплоты, необходимое для нагревания воды

Q = Q1+Q2 - общее количество теплоты

Q1 = 920*0,7*(100-20) = 51520 Дж

Q2 = 4200*20*(100 - 20) = 6720000 Дж

Q = 51520+ 6720000=6771520 Дж=6771,52 кДж

Answer 2

Для расчета количества теплоты, необходимого для кипячения воды в алюминиевом чайнике, мы можем использовать формулу теплопередачи:

Q = m * c * ΔT

Где: Q - количество теплоты (в джоулях) m - масса вещества (в килограммах) c - удельная теплоемкость вещества (в джоулях на градус Цельсия) ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия)

Сначала определим, сколько теплоты потребуется для нагрева 20 кг воды с начальной температурой 20°C до температуры кипения (100°C). Удельная теплоемкость воды (c) составляет приблизительно 4.18 Дж/(г°C).

ΔT1 = 100°C - 20°C = 80°C

Q1 = 20000 г * 4.18 Дж/(г°C) * 80°C = 6694400 Дж

Теперь определим, сколько теплоты потребуется, чтобы нагреть алюминиевый чайник массой 700 г до температуры кипения (100°C). Удельная теплоемкость алюминия (c) составляет примерно 0.9 Дж/(г°C).

ΔT2 = 100°C - 20°C = 80°C

Q2 = 700 г * 0.9 Дж/(г°C) * 80°C = 50400 Дж

Теперь объединим оба значения, чтобы найти общее количество теплоты, необходимое для кипячения воды в алюминиевом чайнике:

Q_общ = Q1 + Q2 Q_общ = 6694400 Дж + 50400 Дж = 6744800 Дж

Итак, для кипячения 20 кг воды в алюминиевом чайнике массой 700 г потребуется приблизительно 6,744,800 Дж (или 6.7448 кДж) теплоты.