Сколько теплоты было потрачено на нагрев жидкости в чугунном баке? В чугунном баке массой 5 т находится вода массой
Сколько теплоты было потрачено на нагрев жидкости в чугунном баке? В чугунном баке массой 5 т находится вода массой 2,5 кг. Бак и воду в нем нагрели на 4°С. Необходимо найти количество теплоты, выраженное в кДж, которое было использовано для этого процесса. Предполагается, что потерь теплоты в окружающую среду не было. Удельные теплоемкости чугуна и воды составляют соответственно 540 Дж/(кг∙˚С) и 4200 Дж/(кг∙ ˚С).
07.12.2023 20:58
Описание:
Для решения этой задачи, нужно использовать формулу для расчета количества теплоты: Q = mc∆T, где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества и ∆T - изменение температуры.
В данном случае, у нас есть чугунный бак массой 5 т (5000 кг) и вода массой 2,5 кг. Мы знаем, что бак и вода нагрелись на 4°С.
Сначала нужно рассчитать количество теплоты для нагрева чугунного бака. Удельная теплоемкость чугуна составляет 540 Дж/(кг∙˚С). Подставляя значения в формулу, получаем:
Q1 = mc∆T = 5000 кг × 540 Дж/(кг∙˚С) × 4°С = 10 800 000 Дж = 10,8 МДж
Затем рассчитаем количество теплоты для нагрева воды. Удельная теплоемкость воды составляет 4200 Дж/(кг∙˚С). Подставляя значения в формулу, получаем:
Q2 = mc∆T = 2,5 кг × 4200 Дж/(кг∙˚С) × 4°С = 42 000 Дж = 42 кДж
Таким образом, общее количество теплоты, потраченное на нагрев жидкости в чугунном баке, составляет:
Q = Q1 + Q2 = 10,8 МДж + 42 кДж = 10,842 МДж
Дополнительный материал:
Найти количество потраченной теплоты на нагрев жидкости в чугунном баке, если масса бака составляет 5 т, масса воды - 2,5 кг, и бак с водой нагрелись на 4°С.
Совет:
Чтобы лучше понять тему теплоты и удельной теплоемкости, полезно изучить основные понятия в термодинамике, такие как тепло, теплоемкость и изменение температуры. Также помните, что в данном случае предполагается отсутствие потерь теплоты в окружающую среду.
Дополнительное упражнение:
Чугунный бак массой 3 т находится вода массой 1,2 кг. Если бак и вода в нем нагрелись на 10°С, найдите количество потраченной теплоты, выраженное в Дж, для этого процесса. Удельные теплоемкости чугуна и воды составляют соответственно 600 Дж/(кг∙˚С) и 4000 Дж/(кг∙˚С).
Описание:
Чтобы найти количество теплоты, потраченное на нагрев жидкости, мы должны использовать формулу Q = mcΔT, где:
Q - количество теплоты (в кДж),
m - масса вещества (в кг),
c - удельная теплоемкость вещества (в Дж/кг·˚C),
ΔT - изменение температуры (в ˚C).
В данной задаче у нас есть чугунный бак массой 5 т (или 5000 кг) и вода массой 2,5 кг. Мы также знаем, что бак и вода были нагреты на 4˚С. Удельная теплоемкость чугуна составляет 540 Дж/(кг·˚C), а удельная теплоемкость воды - 4200 Дж/(кг·˚C).
Теперь можем приступить к расчетам.
Для чугуна:
Q_чугун = m_чугун * c_чугун * ΔT_чугун
Q_чугун = 5000 кг * 540 Дж/(кг·˚C) * 4 ˚C
Для воды:
Q_вода = m_вода * c_вода * ΔT_вода
Q_вода = 2,5 кг * 4200 Дж/(кг·˚C) * 4 ˚C
Теперь можем сложить два полученных значения, чтобы получить общее количество теплоты, потраченное на нагрев жидкости:
Q_общее = Q_чугун + Q_вода
Например:
У нас есть чугунный бак массой 5 т, в котором находится вода массой 2,5 кг. Бак и вода в нем нагрелись на 4˚С. Найдите количество теплоты, выраженное в кДж, которое было использовано для этого процесса.
Совет:
Для удобства расчетов всегда проверяйте единицы измерения и приводите их к одному стандарту, чтобы избежать ошибок. Также хорошей практикой является использование промежуточных шагов и проверка правильности расчетов, чтобы убедиться в корректности полученного результата.
Дополнительное упражнение:
Чугунный бак массой 3 т находится вода массой 1,5 кг. Бак и воду в нем нагрели на 6˚С. Найдите количество теплоты, выраженное в кДж, которое было использовано для этого процесса. Удельные теплоемкости чугуна и воды составляют соответственно 400 Дж/(кг·˚С) и 3500 Дж/(кг·˚С). Каков будет ответ?