Question

Помогите пожалуйста! У відро налито 2 кг води при температурі 20°С. Скільки окропу необхідно долити у відро, щоб температура води стала дорівнювати 40°С? Енергією на нагрівання відра і навколишнього середовища знехтувати.

Answer 1

Для розв'язання цієї задачі вам знадобиться використати закон збереження енергії. Вода, яку ви додаєте до відра, повинна вирівняти різницю у температурі і досягти 40°C.

Спочатку визначимо, яка кількість тепла потрібна для нагрівання 2 кг води від 20°C до 40°C. Для цього ми можемо використовувати специфічну теплоємність води, яка становить близько 4,186 Дж/(г°C). Спочатку переведемо масу води у грами:

2 кг = 2000 г

Різниця температур (ΔT) = 40°C - 20°C = 20°C

Тепло (Q), яке потрібно для нагрівання води, обчислюється за формулою:

Q = маса (m) * специфічна теплоємність (c) * ΔT

Q = 2000 г * 4,186 Дж/(г°C) * 20°C = 167,440 Дж

Тепер вам потрібно додати стільки ж тепла, яке виділяється, коли вода при 40°C охолоджується до температури оточуючого середовища (20°C). Тепло, яке видаляється, також розраховується за формулою Q:

Q = маса (m) * специфічна теплоємність (c) * ΔT

Q = 2000 г * 4,186 Дж/(г°C) * 20°C = 167,440 Дж

Отже, вам потрібно додати 167,440 Дж енергії тепла до відра, щоб підняти температуру води від 20°C до 40°C. Ви можете до цього використовувати покірну воду при температурі оточуючого середовища, тобто 20°C.