Question

Вода объемом 10 л налита в сосуд и имеет температуру 20 °С. а) Определите массу воды. (ρ = 1000 кг/м3 ) в) Определите, какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть воду до температуры кипения. (с = 4200 Дж/(кг ∙°С)).

Answer 1

Для решения этой задачи мы можем использовать следующие формулы:

а) Для определения массы воды (m) используем формулу:

m = V * ρ

где: m - масса воды, V - объем воды, ρ - плотность воды.

В данной задаче объем воды (V) равен 10 литрам, а плотность воды (ρ) равна 1000 кг/м³.

m = 10 л * (1 м³ / 1000 л) * 1000 кг/м³ = 10 кг

Ответ: масса воды составляет 10 кг.

б) Для определения количества теплоты, необходимого для нагрева воды до температуры кипения, мы можем использовать формулу:

Q = m * c * ΔT

где: Q - количество теплоты, m - масса воды (которую мы уже определили как 10 кг), c - удельная теплоемкость воды (c = 4200 Дж/(кг∙°C)), ΔT - изменение температуры.

В этом случае начальная температура воды (T1) равна 20 °C, а конечная температура (T2) равна температуре кипения воды, которая при нормальных атмосферных условиях составляет 100 °C. Таким образом, ΔT = T2 - T1 = 100 °C - 20 °C = 80 °C.

Теперь мы можем вычислить количество теплоты:

Q = 10 кг * 4200 Дж/(кг∙°C) * 80 °C = 3,360,000 Дж

Ответ: Для нагрева воды до температуры кипения потребуется 3,360,000 Дж (или 3.36 МДж) теплоты.