Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагревания воды в бассейне размерами 15 м × 7 м × 1,8 м, от температуры

Суть вопроса: Расчет количества теплоты для нагревания воды в бассейне

Инструкция: Для расчета количества теплоты, необходимой для нагревания воды в бассейне, мы будем использовать следующую формулу:

Q = m * c * ΔT

где:
Q - количество теплоты, выраженное в джоулях (Дж);
m - масса вещества, выраженная в килограммах (кг);
c - удельная теплоемкость вещества, выраженная в джоулях на килограмм на градус Цельсия (Дж/кг·°C);
ΔT - изменение температуры вещества, выраженное в градусах Цельсия (°C).

Чтобы найти массу воды в бассейне, мы можем использовать формулу:

V = L * W * H

где:
V - объем вещества, выраженный в кубических метрах (м³);
L - длина бассейна, выраженная в метрах (м);
W - ширина бассейна, выраженная в метрах (м);
H - высота бассейна, выраженная в метрах (м).

Итак, m = ρ * V, где ρ - плотность воды, равная 1000 кг/м³.

Теперь у нас есть все данные, чтобы рассчитать количество теплоты:

m = ρ * V = 1000 кг/м³ * (15 м * 7 м * 1,8 м) = 189000 кг

ΔT = 27 °C - 11 °C = 16 °C

Q = m * c * ΔT = 189000 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * 16 °C = 12700800000 Дж = 12,7 ГДж

Таким образом, количество теплоты, необходимое для нагревания воды в бассейне размерами 15 м × 7 м × 1,8 м, от температуры 11°С до 27°С, составляет 12,7 ГДж.

Совет: Для улучшения понимания концепции удельной теплоемкости и плотности воды, можно почитать о них в учебнике или просмотреть соответствующие видеоуроки. Также рекомендуется проводить расчеты в системе СИ (метрическая система), чтобы избежать ошибок при пересчете единиц измерения.

Дополнительное упражнение: Если температура воды в бассейне составляет 15°С, а необходимо нагреть ее до 30°С, какое количество теплоты потребуется? (Учтите, что размеры бассейна остаются неизменными.)