Скільки гарячої води за температури 80 градусів потрібно для нагрівання 100 г холодної води від 8 до 20 градусів?

Тема: Тепловой расчет

Пояснение: Для решения этой задачи нам необходимо использовать закон сохранения тепла. Тепловой расчет позволяет нам определить количество теплоты, которое нужно передать или извлечь, чтобы изменить температуру вещества.

Для начала найдем количество теплоты, которое нужно передать, чтобы нагреть 100 г холодной воды с 8 до 20 градусов. Для этого воспользуемся формулой:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Заменим значения в формуле:

Q = 100 г * 4,18 Дж/(г·°C) * (20°C - 8°C) = 100 г * 4,18 Дж/(г·°C) * 12°C = 5016 Дж.

Теперь учтем поправку, чтобы учесть теплоемкость калориметра с холодной водой. Для этого вычтем количество теплоты, которое поглотит калориметр:

Q_корректированное = Q - (m * c * ΔT_калориметра),

где Q_корректированное - скорректированное количество теплоты, ΔT_калориметра - изменение температуры калориметра.

Заменим значения в формуле:

Q_корректированное = 5016 Дж - (100 г * 50 Дж/°C * (20°C - 8°C)) = 5016 Дж - 6000 Дж = -982 Дж.

Таким образом, нам потребуется передать -982 Дж теплоты, чтобы нагреть холодную воду в калориметре с температурой 8°C до 20°C.

Например: Необходимо найти количество горячей воды, при температуре 80 градусов, которое нужно для нагрева 100 г холодной воды с 8 до 20 градусов.

Совет: Для более легкого понимания темы, рекомендую изучить основы тепловых расчетов и закон сохранения энергии. Помимо этого, важно запомнить единицы измерения теплоемкости (Дж/°C) и научиться использовать соответствующие формулы.

Проверочное упражнение: Сколько теплоты нужно передать, чтобы нагреть 1 кг железа с 25°C до 150°C? Теплоемкость железа составляет 0,45 Дж/(г·°C).