Физика

Какой объем воды был нагрет до 50°С, если затрачено 25 кДж энергии?

Какой объем воды был нагрет до 50°С, если затрачено 25 кДж энергии?
Верные ответы (1):
  • Донна
    Донна
    60
    Показать ответ
    Тема занятия: Расчет объема нагретой воды

    Инструкция:
    Для решения данной задачи, нам понадобится использовать формулу для расчета количества теплоты (энергии), переданной нагретой среде:

    Q = mcΔT,

    где Q - количество теплоты (энергии), m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

    Дано, что затрачено 25 кДж энергии и требуется найти объем нагретой воды. Для расчета массы воды (m) можно воспользоваться уравнением:

    Q = mcΔT
    m = Q / (cΔT),

    где c - удельная теплоемкость воды, масса которой, как правило, принимается равной плотности воды (ρ) умноженной на ее объем (V):

    m = ρV.

    Итак, чтобы найти объем нагретой воды (V), нам понадобится выразить его через известные значения и посчитать:

    V = m / ρ = Q / (cΔT ρ).

    Для воды плотность равна около 1000 кг/м³ (зависит от температуры), а удельная теплоемкость составляет около 4,18 кДж/(кг·°C). Подставляя значения в формулу, мы можем найти объем воды, нагретой до 50°C при затраченной энергии 25 кДж.

    Например:
    Воспользуемся полученной формулой для решения задачи:

    V = Q / (cΔT ρ) = 25 кДж / (4.18 кДж/(кг·°C) * 50°C * 1000 кг/м³) = 0.12 м³.

    Совет:
    Для лучшего понимания концепции расчета объема нагретой воды, рекомендуется изучить удельную теплоемкость воды (c) и плотность воды (ρ). Если вы знакомы с формулами преобразования энергии и знакомы с понятиями теплоты и теплоемкости, вы сможете лучше понять процесс нагрева воды и его математическое описание.

    Упражнение:
    Какой объем воды нужно нагреть от 20°C до 90°C, если затрачено 100 кДж энергии? (Плотность воды равна 1000 кг/м³, удельная теплоемкость воды - 4,18 кДж/(кг·°C)).
Написать свой ответ: