Каково значение удельной теплоёмкости чая, если Вася нагревает остывший чай массой 0,3 кг в чашке с электрическим
Каково значение удельной теплоёмкости чая, если Вася нагревает остывший чай массой 0,3 кг в чашке с электрическим нагревательным элементом мощностью 500 Вт, и через 3 минуты после начала нагревания чай закипает? При этом температура в комнате составляет +25 °C, и потерями теплоты можно пренебречь.
15.11.2023 05:38
Объяснение: Удельная теплоёмкость - это количество теплоты, необходимое для нагрева единицы массы вещества на 1 градус Цельсия. Она измеряется в Дж/(кг·°C). Чтобы найти значение удельной теплоёмкости чая, мы можем использовать формулу:
Q = mcΔT,
где Q - количество теплоты, m - масса чая, c - удельная теплоёмкость чая, ΔT - изменение температуры. При условии, что потери теплоты можно пренебречь, количество выделяемой теплоты должно быть равно количеству теплоты, необходимому для нагрева чая до температуры кипения:
Q = mL,
где L - удельная теплота парообразования чая.
Учитывая, что Вася нагревает чай до кипения за 3 минуты, мощность нагревательного элемента можно использовать для нахождения количества выделяемой теплоты:
P = Q/t,
где P - мощность, Q - количество теплоты, t - время.
Доп. материал: Решим задачу:
Дано:
масса чая (m) = 0,3 кг
мощность (P) = 500 Вт
время (t) = 3 минуты
изменение температуры (ΔT) = 100 °C (от комнатной температуры до точки кипения)
удельная теплота парообразования чая (L) = 2260 кДж/кг (для чая)
Сначала найдем количество выделяемой теплоты, используя формулу P = Q/t:
Q = Pt = 500 Вт * 3 минуты = 1500 Дж
Затем найдем удельную теплоемкость с использованием формулы Q = mL:
Q = mcΔT
1500 Дж = 0,3 кг * c * 100 °C
c = 1500 Дж / (0,3 кг * 100 °C) = 50 Ж / (кг·°C)
Таким образом, значение удельной теплоемкости чая равно 50 Дж / (кг·°C).
Совет: Для лучшего понимания темы удельной теплоемкости, рекомендуется ознакомиться с термодинамикой и понятием теплоты. Изучение примеров, решение задач и использование соответствующих формул помогут лучше освоить эту тему.
Ещё задача: Масса чая в чашке равна 0,2 кг. Если его начальная температура составляет 80 °C, а конечная температура - 95 °C, сколько теплоты было передано чаю в процессе нагревания? (удельная теплоёмкость чая равна 40 Дж/(кг·°C)).