Теплообмен и теплоемкость
1. Сколько энергии потребуется для нагревания 2 кг воды в алюминиевом чайнике ящей массой 500 г от 20 °C до точки
1. Сколько энергии потребуется для нагревания 2 кг воды в алюминиевом чайнике ящей массой 500 г от 20 °C до точки кипения?
2. Какое количество энергии излучается при остывании кирпичной печи, состоящей из 500 кирпичей массой 1 кг, с температуры 70 °C до 20 °C?
3. Сколько объема кипятка необходимо охладить до 20 °C, чтобы выделиться 1680 кДж теплоты?
4. Какое количество теплоты необходимо передать льду массой 10 г при температуре 0 °C, чтобы превратить его в воду и нагреть до точки кипения? Справочные данные: удельная теплоемкость воды – 4200
2. Какое количество энергии излучается при остывании кирпичной печи, состоящей из 500 кирпичей массой 1 кг, с температуры 70 °C до 20 °C?
3. Сколько объема кипятка необходимо охладить до 20 °C, чтобы выделиться 1680 кДж теплоты?
4. Какое количество теплоты необходимо передать льду массой 10 г при температуре 0 °C, чтобы превратить его в воду и нагреть до точки кипения? Справочные данные: удельная теплоемкость воды – 4200
17.12.2023 07:07
Написать свой ответ:
Разъяснение:
1. Для решения данной задачи, мы можем использовать закон сохранения энергии. Сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагревания воды от 20 °C до точки кипения. Для этого мы используем формулу:
Q = m * c * ΔT,
где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.
Подставляя известные значения, получаем:
Q1 = 2 кг * 4200 Дж/(кг*°С) * (100 °C - 20 °C),
Q1 = 2 кг * 4200 Дж/(кг*°С) * 80 °C.
2. Аналогичным образом мы можем найти количество энергии, излучаемое при остывании кирпичной печи. Для этого мы используем также формулу Q = m * c * ΔT.
Подставляя известные значения, получаем:
Q2 = 500 кг * 4200 Дж/(кг*°С) * (20 °C - 70 °C).
3. Чтобы найти объем кипятка, необходимый для охлаждения до 20 °C и выделения 1680 кДж теплоты, мы можем использовать формулу Q = m * c * ΔT.
Подставляя известные значения, получаем:
1680 кДж = m * 4200 Дж/(кг*°С) * (100 °C - 20 °C).
4. Наконец, чтобы найти количество теплоты, необходимой для превращения льда массой 10 г в воду и нагрева до точки кипения, мы можем использовать формулу Q = m * c * ΔT.
Подставляя известные значения, получаем:
Q4 = 10 г * 4200 Дж/(кг*°С) * (0 °C - (-20 °C)) + 10 г * 334000 Дж/кг.
Результатом будет сумма этих двух слагаемых.
Демонстрация:
1. Количество энергии, необходимой для нагревания 2 кг воды в алюминиевом чайнике ящей массой 500 г от 20 °C до точки кипения, равно Q1 = 2 кг * 4200 Дж/(кг*°С) * 80 °C.
2. Количество энергии, излучаемое при остывании кирпичной печи, состоящей из 500 кирпичей массой 1 кг, с температуры 70 °C до 20 °C, равно Q2 = 500 кг * 4200 Дж/(кг*°С) * (-50 °C).
3. Объем кипятка, необходимый для охлаждения до 20 °C, чтобы выделиться 1680 кДж теплоты, равен V = 1680 кДж / (4200 Дж/(кг*°С) * 80 °C).
4. Количество теплоты, необходимое для превращения 10 г льда при температуре 0 °C в воду и нагрева до точки кипения, равно Q4 = 10 г * 4200 Дж/(кг*°С) * (-20 °C) + 10 г * 334000 Дж/кг.
Совет: При выполнении этих задач полезно помнить, что удельная теплоемкость и температура изменения зависят от вещества, поэтому используйте правильные значения для каждого материала.
Задача для проверки: Какое количество энергии необходимо для нагревания 3 кг железа от 15 °C до 250 °C? Удельная теплоемкость железа составляет 450 Дж/(кг*°С).