Сколько теплоты Q требуется для нагревания воды массой mв=300г с начальной температурой t1=50C в алюминиевой кастрюле

Предмет вопроса: Тепловая передача и удельная теплоемкость

Пояснение:
Для решения этой задачи мы воспользуемся формулой для расчета теплоты, которая требуется для нагревания вещества. Формула выглядит следующим образом:

Q = m * c * Δt

где:
Q - теплота, требуемая для нагревания вещества
m - масса вещества
c - удельная теплоемкость вещества
Δt - изменение температуры

В данной задаче у нас есть масса воды (mв = 300 г), начальная температура воды (t1 = 50 °C), масса кастрюли (mк = 400 г), удельная теплоемкость воды (cв = 4200 Дж/кг⋅°C) и удельная теплоемкость алюминия (cа = 920 Дж/кг⋅°C).

Чтобы найти требуемую теплоту Q, сначала мы должны вычислить изменение температуры Δt. Это можно сделать, вычтя начальную температуру из конечной. Предположим, что конечная температура равна t2.

Таким образом, Δt = t2 - t1.

Поскольку кастрюля изготовлена из алюминия, мы будем считать, что она нагревается до той же температуры, что и вода.

Используя полученное значение Δt и остальные данные задачи, мы можем подставить значения в формулу и решить задачу.

Доп. материал:
Дано: mв = 300 г, t1 = 50 °C, mк = 400 г, cв = 4200 Дж/кг⋅°C, cа = 920 Дж/кг⋅°C.

Шаг 1: Найдем Δt: Δt = t2 - t1 = t2 - 50.

Шаг 2: Воспользуемся формулой Q = m * c * Δt.

Шаг 3: Подставим известные значения: Q = 0,3 * 4200 * Δt.

Шаг 4: Рассчитаем Δt:

Q = 0,3 * 4200 * (t2 - 50).

Q = 1260 * (t2 - 50).

Шаг 5: Теперь, зная требуемую теплоту Q, можно рассчитать ее в килоджоулях. Все, что нужно сделать, это поделить ответ на 1000: Q (кДж) = Q (Дж) / 1000.

Совет: Для правильного решения задач по тепловой передаче и удельной теплоемкости, помните, что массы веществ должны быть выражены в одной единице измерения (например, граммах или килограммах), и температуры должны быть выражены в градусах Цельсия. Также обратите внимание на знаки минус или плюс при вычислении изменения температуры.

Дополнительное упражнение:
Найдите требуемую теплоту Q для нагревания 500 г воды с начальной температурой 20 °C в алюминиевой кастрюле массой 600 г. Удельная теплоемкость воды равна 4186 Дж/кг⋅°C, а удельная теплоемкость алюминия равна 900 Дж/кг⋅°C. Ответ представьте в килоджоулях.