Какое количество воды может быть нагрето на 20 градусов, если нагреватель передает ей 320 кДж теплоты?

Тема: Теплота и тепловые процессы

Пояснение:

Для решения этой задачи нам понадобятся некоторые физические величины и уравнения. Одной из таких величин является теплоемкость, обозначаемая как С. Теплоемкость - это количество теплоты, необходимое для нагрева единицы массы вещества на единицу температурного изменения.

В данной задаче нам нужно найти массу воды, которая была нагрета на 20 градусов при передаче 320 кДж теплоты. Для этого мы воспользуемся формулой:

Q = mcΔT, где Q - переданная теплота, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Мы знаем, что переданная теплота Q равна 320 кДж и изменение температуры ΔT равно 20 градусов. Удельная теплоемкость воды составляет около 4.18 Дж/(г·°C).

Теперь подставим известные значения в формулу и найдем массу воды:

320 кДж = m * 4.18 Дж/(г·°C) * 20°C

Переведем килоджоули в джоули:

320 кДж = 320 000 Дж

Теперь найдем массу воды:

320 000 Дж = m * 4.18 Дж/(г·°C) * 20°C

m = 320 000 Дж / (4.18 Дж/(г·°C) * 20°C)

m ≈ 3843 г

Таким образом, нужное количество воды, которое может быть нагрето на 20 градусов при передаче 320 кДж теплоты, составляет около 3843 г.

Совет: Для лучшего понимания этой темы, рекомендуется изучить основные понятия термодинамики и удельной теплоемкости различных веществ. Также полезно практиковаться в решении подобных задач, чтобы закрепить полученные знания.

Задание для закрепления: Часть калориметра, содержащая 400 г воды, нагрелась на 50 градусов. Какое количество теплоты было передано этой части калориметра? Удельная теплоемкость воды примерно равна 4.18 Дж/(г·°C).

Предмет вопроса: Перевод энергии в теплоту

Разъяснение: Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать уравнение, связывающее количество переданной теплоты, массу вещества и изменение его температуры.

Уравнение звучит следующим образом:

Q = mcΔT,

где Q - количество теплоты (в данном случае 320 кДж), m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества и ΔT - изменение его температуры (в данном случае 20 градусов).

Мы хотим найти m, поэтому можем переписать уравнение следующим образом:

m = Q / (cΔT).

Теперь мы должны найти удельную теплоемкость вещества. Для воды это значение составляет около 4.18 Дж / (град * г), или 4.18 кДж / (кг * град).

Заменяя все известные значения в уравнение, мы получаем:

m = 320 кДж / (4.18 кДж / (кг * град) * 20 град).

Выполняя необходимые вычисления, мы найдем:

m ≈ 320 кДж / (83.6 кДж / кг) ≈ 3.83 кг.

Таким образом, количество воды, которое может быть нагрето на 20 градусов при передаче 320 кДж теплоты, будет около 3.83 килограмма.

Например: Сколько воды можно нагреть на 10 градусов, если нагреватель передает ей 480 кДж теплоты?

Совет: Для понимания этой задачи важно знать уравнение для расчета количества теплоты. Также обратите внимание на значения удельной теплоемкости разных веществ, поскольку они могут различаться.

Закрепляющее упражнение: Какое количество воды можно нагреть на 15 градусов, если нагреватель передает ей 800 кДж теплоты?