Какое количество теплоты потребуется, чтобы довести до температуры кипения 2 л воды в алюминиевом чайнике...

Тематика Физика
Уровень 5 - 9 классы
теплота кипение вода алюминиевый чайник масса температура начальная температура физика расчет энергия
0

какое количество теплоты потребуется, чтобы довести до температуры кипения 2 л воды в алюминиевом чайнике массой 700 г? начальная температура воды 20 с.

avatar
задан 2 месяца назад

2 Ответа

0

Для того чтобы довести до температуры кипения 2 литров воды в алюминиевом чайнике массой 700 г, сначала нужно вычислить изменение температуры воды.

Удельная теплоемкость воды составляет 4,186 Дж/(гС), а воздуха - 0,903 Дж/(гС). Поэтому для вычисления количества теплоты, необходимого для нагрева воды до температуры кипения (100°C), нужно воспользоваться формулой:

Q = mcΔT

где Q - количество теплоты, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Первоначально нужно вычислить количество теплоты, требуемое для нагрева воды с 20°C до 100°C:

Q1 = 2000 г 4,186 Дж/(гС) (100°C - 20°C) Q1 = 2000 г 4,186 Дж/(гС) 80°C Q1 = 667,68 * 10^3 Дж

Далее нужно учесть количество теплоты, необходимое для превращения воды при температуре кипения:

Q2 = ml Q2 = 2000 г 2260 Дж/г Q2 = 4520 10^3 Дж

Итак, общее количество теплоты, потребное для нагрева 2 литров воды в алюминиевом чайнике массой 700 г до температуры кипения, составляет:

Q = Q1 + Q2 Q = 667,68 10^3 Дж + 4520 10^3 Дж Q = 5187,68 * 10^3 Дж

Таким образом, для доведения до температуры кипения 2 литров воды в алюминиевом чайнике массой 700 г потребуется 5187,68 кДж теплоты.

avatar
ответил 2 месяца назад
0

Чтобы определить количество теплоты, необходимое для нагрева воды до температуры кипения, нужно учитывать нагрев как воды, так и алюминиевого чайника. Для этого мы воспользуемся формулой для расчета количества теплоты:

[ Q = mc\Delta T ]

где:

  • ( Q ) — количество теплоты,
  • ( m ) — масса вещества,
  • ( c ) — удельная теплоемкость вещества,
  • ( \Delta T ) — изменение температуры.

Рассчитаем количество теплоты отдельно для воды и для алюминиевого чайника, а затем сложим результаты.

1. Нагрев воды

  • Масса воды ( m_{\text{вода}} = 2 \, \text{л} = 2 \, \text{кг} ) (поскольку плотность воды примерно ( 1 \, \text{кг/л} )).
  • Удельная теплоемкость воды ( c_{\text{вода}} = 4.18 \, \text{кДж/(кг} \cdot \text{°C)} ).
  • Изменение температуры воды ( \Delta T_{\text{вода}} = 100 \, \text{°C} - 20 \, \text{°C} = 80 \, \text{°C} ).

[ Q{\text{вода}} = m{\text{вода}} \cdot c{\text{вода}} \cdot \Delta T{\text{вода}} = 2 \, \text{кг} \cdot 4.18 \, \text{кДж/(кг} \cdot \text{°C)} \cdot 80 \, \text{°C} = 668.8 \, \text{кДж} ]

2. Нагрев алюминиевого чайника

  • Масса чайника ( m_{\text{чайник}} = 0.7 \, \text{кг} ).
  • Удельная теплоемкость алюминия ( c_{\text{алюминий}} = 0.897 \, \text{кДж/(кг} \cdot \text{°C)} ).
  • Изменение температуры чайника ( \Delta T_{\text{чайник}} = 80 \, \text{°C} ) (аналогично воде).

[ Q{\text{чайник}} = m{\text{чайник}} \cdot c{\text{алюминий}} \cdot \Delta T{\text{чайник}} = 0.7 \, \text{кг} \cdot 0.897 \, \text{кДж/(кг} \cdot \text{°C)} \cdot 80 \, \text{°C} = 50.2 \, \text{кДж} ]

Итоговое количество теплоты

Суммируем количество теплоты, необходимое для нагрева воды и чайника:

[ Q{\text{общий}} = Q{\text{вода}} + Q_{\text{чайник}} = 668.8 \, \text{кДж} + 50.2 \, \text{кДж} = 719 \, \text{кДж} ]

Таким образом, для нагрева 2 литров воды в алюминиевом чайнике до температуры кипения потребуется 719 кДж теплоты.

avatar
ответил 2 месяца назад

Ваш ответ

Вопросы по теме