Скільки теплоти потрібно витратити на нагрівання алюмінієвого чайника з водою до точки кипіння, якщо чайник має масу

Суть вопроса: Тепловое нагревание тел

Разъяснение: Для решения данной задачи мы можем использовать формулу для расчета количества теплоты, необходимого для нагревания вещества. Формула имеет вид Q = mcΔT, где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

В нашем случае у нас есть алюминиевый чайник с водой. Масса чайника равна 1 кг. Нам также известно, что чайник содержит 3 литра воды при начальной температуре 15°С. Для воды удельная теплоемкость c равна 4,186 Дж/(г·°С).

Сначала нам необходимо вычислить массу воды в чайнике. Для этого мы используем известное соотношение плотности воды: 1 литр воды имеет массу 1 кг. Таким образом, масса 3 литров воды составляет 3 кг. Теперь мы можем рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания воды с помощью формулы Q = mcΔT.

ΔT - изменение температуры, которое мы можем найти как разность между конечной температурой (100°С, точка кипения воды) и начальной температурой (15°С). ΔT = 100°С - 15°С = 85°С.

Теперь мы можем использовать формулу и подставить все известные значения:

Q = (масса воды) * (удельная теплоемкость воды) * (изменение температуры)

Q = 3 кг * 4,186 Дж/(г·°С) * 85°С

После выполнения вычислений мы получим количество теплоты, необходимое для нагревания чайника с водой до точки кипения.

Пример использования:
Нахождение количества теплоты, необходимого для нагревания чайника с водой до точки кипения, при данных значениях: масса чайника - 1 кг, объем воды - 3 литра, начальная температура - 15°С.

Совет:
При решении подобных задач важно помнить, что масса и объем воды могут быть разными, поэтому необходимо учитывать их значения в каждой конкретной задаче. Также обратите внимание на удельную теплоемкость вещества, которая может различаться для разных материалов.

Упражнение:
Сколько теплоты потребуется для нагревания железного горшка массой 2 кг с водой объемом 2 л, если начальная температура равна 20°С, а конечная температура равна 90°С? Удельная теплоемкость железа составляет 0,45 Дж/(г·°С), а удельная теплоемкость воды - 4,186 Дж/(г·°С).