Question

В самур, используемый в повседневной жизни, помещается 5 литров воды. Сколько тепла нужно, чтобы вскипятить воду?​

Answer 1

Для вскипятіння 5 літрів води потрібно приблизно 209 кДж (килоджоулів) тепла.

Answer 2

Для того чтобы рассчитать количество тепла, необходимого для вскипячивания воды, можно воспользоваться формулой теплоты (Q), которая выражается следующим образом:

\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]

где: - \( Q \) - количество теплоты, - \( m \) - масса вещества (в данном случае вода), - \( c \) - удельная теплоемкость вещества, - \( \Delta T \) - изменение температуры.

В данном случае масса воды \( m \) равна 5 литрам, что эквивалентно 5000 г (поскольку 1 л воды весит примерно 1000 г). Удельная теплоемкость воды \( c \) приблизительно равна 4.18 Дж/(г°C), а для превращения воды в пар, нам нужно преодолеть теплоту парообразования, которая для воды составляет около 2260 Дж/г.

Теперь рассчитаем количество тепла:

\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T + m \cdot \text{теплота парообразования} \]

Здесь \( \Delta T \) - разница между начальной температурой воды и температурой кипения. Обычно в повседневной жизни начальная температура воды - комнатная температура (примерно 20°C), а температура кипения - 100°C.

\[ \Delta T = 100°C - 20°C = 80°C \]

Теперь подставим значения в формулу:

\[ Q = 5000 \, \text{г} \cdot 4.18 \, \text{Дж/(г°C)} \cdot 80°C + 5000 \, \text{г} \cdot 2260 \, \text{Дж/г} \]

\[ Q = 334400 \, \text{Дж} + 11300000 \, \text{Дж} \]

\[ Q = 11634400 \, \text{Дж} \]

Таким образом, для вскипячивания 5 литров воды потребуется примерно 11.6 мегаджоулей тепла.