Question

Задача № 1. В медный котёл массой 6 кг налита вода массой 8 кг. Какое количество теплоты нужно передать котлу с водой для изменения их температуры от 20 до 80 °С? Задание №2. На сколько градусов изменилась температура чугунной детали массой 12 кг, если при остывании она отдала 648000 Дж теплоты?

Answer 1

Задача № 1. В медный котёл массой 6 кг налита вода массой 8 кг. Какое количество теплоты нужно передать котлу с водой для изменения их температуры от 20 до 80 °С?

Для решения этой задачи нужно учесть, что количество теплоты, необходимое для нагревания тела, зависит от его массы, удельной теплоемкости и изменения температуры. Формула для расчета количества теплоты имеет вид: Q = cmΔT , где Q - количество теплоты, c - удельная теплоемкость, m - масса, ΔT - изменение температуры.

В данном случае нужно сложить количество теплоты, переданное котлу, и количество теплоты, переданное воде. Удельная теплоемкость меди равна 385 Дж/(кг·°C), а удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг·°C). Изменение температуры для обоих тел одинаково и равно 80 - 20 = 60 °C. Тогда:

Q = Q котла + Q воды = c котла · m котла · ΔT + c воды · m воды · ΔT = 385 · 6 · 60 + 4200 · 8 · 60 = 1398600 Дж = 1398,6 кДж

Ответ: для изменения температуры котла с водой от 20 до 80 °С нужно передать 1398,6 кДж теплоты.

Задание №2. На сколько градусов изменилась температура чугунной детали массой 12 кг, если при остывании она отдала 648000 Дж теплоты?

Для решения этого задания нужно использовать ту же формулу, что и в предыдущей задаче, но в обратном порядке. То есть, нужно найти изменение температуры по известному количеству теплоты, массе и удельной теплоемкости. Удельная теплоемкость чугуна равна 460 Дж/(кг·°C). Тогда:

Q = cmΔT

ΔT = Q / (cm) = 648000 / (460 · 12) = 117 °C

Ответ: температура чугунной детали изменилась на 117 °C.