6. Яка кількість кам яного вугілля потрібна, щоб нагріти 200 кг води на 10°С, якщо воно виділяє таку саму кількість

6. Теплова енергія води
Пояснення: Щоб нагріти воду, необхідно знати формулу для розрахунку кількості тепла. Використовуватимемо формулу Q = mcΔT, де Q - кількість тепла, m - маса речовини, c - його теплоємність, ΔT - зміна температури.

У нашому випадку маса води складає 200 кг, зміна температури ΔT = 10°С, а значення теплоємності води c = 4,18 Дж/(г°С). Розраховуємо кількість тепла:

Q = mcΔT = 200 кг * 4,18 Дж/(г°С) * 10°С.

Отже, щоб нагріти 200 кг води на 10°С, нам потрібно виділити 83 600 Дж тепла.

Приклад використання:
Зміна температури води - 30°С. Знайти необхідну кількість тепла для нагрівання 500 кг води.

Рекомендації:
Для кращого розуміння теплообміну скласти таблицю з величинами маси, температури та теплоємності речовини.

Вправа:
На скільки градусів необхідно нагріти 1 кг води, щоб вона виділила 50 000 Дж тепла?

Суть вопроса: Теплові процеси

Пояснення:

6. Щоб відповісти на це запитання, нам потрібно використати формулу для розрахунку кількості тепла, яка потрібна для нагріву речовини. Формула для розрахунку кількості тепла використовується в фізиці і має наступний вигляд:

Q = mcΔT

Де Q - кількість тепла, m - маса речовини, c - специфічна теплоємність речовини, ΔT - зміна температури.

Таким чином, ми можемо записати нашу задачу наступним чином:

Q_1 = m_1c_1ΔT_1

Q_2 = m_2c_2ΔT_2

Q_1 = Q_2

Знаючи, що кількість тепла, виділена від вугілля, дорівнює кількості тепла, яку отримує вода, ми можемо записати наступне:

mvΔT = mwΔT

Де mv - маса вугілля, c_1 - специфічна теплоємність вугілля, ΔT - зміна температури води.

Отже, ми повинні розв"язати рівняння відносно mv:

mv = mw(c_1ΔT)/(c_2ΔT)

Замість цифрових значень ми підставимо відповідні числові значення та розрахуємо результат.

7. Щоб розв"язати цю задачу, ми можемо використати формулу для розрахунку кількості тепла, необхідного для перетворення льоду в воду. Формула має наступний вигляд:

Q = mL

Де Q - кількість тепла, необхідного для перетворення стану речовини (льод - вода), m - маса речовини, L - латентна теплота перетворення води.

Таким чином, ми можемо записати нашу задачу наступним чином:

Q_1 = m_1L_1 (лід)

Q_2 = m_2L_2 (вода)

Q_1 = Q_2

Знаючи, що кількість тепла, необхідна для перетворення льоду в воду, дорівнює кількості тепла, яку отримує вода, ми можемо записати наступне:

mL = mcΔT

Де mL - кількість тепла, необхідного для перетворення льоду в воду, m - маса води, ΔT - зміна температури.

Отже, ми повинні розв"язати рівняння відносно m:

m = mL/(cΔT)

Підставляючи числові значення, ми отримаємо відповідь.

10. Внутрішня енергія речовини сталої маси досягає максимального значення в твердому агрегатному стані. В твердому стані речовина має регулярну структуру, атоми чи молекули розташовуються в певному порядку і здатні відносно не рухатися. Це призводить до незначних коливань атомів або молекул, що забезпечує невелику рухову енергію, яка відображається в вигляді внутрішньої енергії. У рідкому і газоподібному стані частки речовини володіють більшими рухами, що викликає значні коливання та енергетичні зміни, що знижують кількість внутрішньої енергії.

Приклад використання:
6. Маса води: 200 кг, Зміна температури: 10°C
Специфічна теплоємність вугілля: c₁
Специфічна теплоємність води: c₂
ΔT - зміна температури води
mv = mw(c₁ΔT)/(c₂ΔT) - визначення кількості кам"яного вугілля, необхідного для нагріву води

7. Маса льоду: 5 кг
Латентна теплота перетворення води: L
Температура перетворення: 0°C
ΔT - зміна температури води
m = mL/(cΔT) - визначення кількості тепла для перетворення льоду у воду.

10. В агрегатному стані "твердому" внутрішня енергія речовини досягає максимального значення.

Порада: Для кращого розуміння теплових процесів, ознайомтесь зі специфічною теплоємністю речовин та їх латентною теплотою перетворення. Розгляньте кожен тепловий процес окремо і зверніть увагу на одиниці вимірювання, які використовуються у формулах для обчислень.

Вправа:
6. Маса води: 500 кг, Зміна температури: 20°C
Специфічна теплоємність вугілля: 0.4 J/(g·°C)
Специфічна теплоємність води: 4.18 J/(g·°C)
ΔT - зміна температури води
Знайдіть кількість кам"яного вугілля, необхідного для нагріву води. (Відповідь з округленням до 2 десяткових знаків)