5 Просмотров

Задание:

В железную кастрюлю массой 800 г налили 2 л воды, температура которой 10 °C и поставили на электроплиту. Через 10 минут вода достигла 100 °C. Какое количество теплоты было передано кастрюле и воде? ( Внимание! Изменение температуры у кастрюли равно изменению температуры воды)

 

Ответ на задание:

Нам даны следующие данные:

• Масса кастрюли: m₁ = 800 г = 0,8 кг
• Масса воды: m₂ = 2 л = 2 кг (так как плотность воды ≈ 1 кг/л)
• Начальная температура воды и кастрюли: t₁ = 10 °C
• Конечная температура воды и кастрюли: t₂ = 100 °C
• Время нагревания: t = 10 мин = 600 с

Нам необходимо найти количество теплоты Q, которое было передано кастрюле и воде.

Решение

1. Определяем количество теплоты, необходимое для нагревания воды:

• Используем формулу количества теплоты для нагревания: Q = cmΔt
  • c – удельная теплоемкость вещества (для воды c ≈ 4200 Дж/(кг·°C))
  • Δt – изменение температуры
• Подставляем значения: Q₂ = 4200 Дж/(кг·°C) * 2 кг * (100 °C – 10 °C) = 756000 Дж

2. Определяем количество теплоты, необходимое для нагревания кастрюли:

• Нам нужно знать удельную теплоемкость материала кастрюли. Предположим, что кастрюля сделана из алюминия (часто используется для посуды). Удельная теплоемкость алюминия c₁ ≈ 900 Дж/(кг·°C)
• Подставляем значения: Q₁ = 900 Дж/(кг·°C) * 0,8 кг * (100 °C – 10 °C) = 64800 Дж

3. Находим общее количество теплоты:

• Складываем количества теплоты, полученные для воды и кастрюли:
  • Q = Q₁ + Q₂ = 64800 Дж + 756000 Дж = 820800 Дж

Ответ: Кастрюле и воде было передано 820800 Дж теплоты.