Сколько воды можно нагреть от 20°С до кипения, передавая 672 кДж теплоты? Удельная теплоемкость воды составляет 4200

Содержание: Количество нагретой воды
Описание: Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать формулу для вычисления количества теплоты, передаваемой веществу. Формула выглядит следующим образом:

Q = mcΔT,

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

В данной задаче нам дано изменение температуры (от 20°C до кипения), которое равно 100°C, и количество теплоты, которое составляет 672 кДж. Нам также известна удельная теплоемкость воды, которая равна 4200 Дж/кг×°С.

Мы хотим найти массу воды, поэтому давайте решим уравнение для m:

672 кДж = m * 4200 Дж/кг×°С * 100°C.

Для начала, давайте приведем все единицы измерения к одному виду. Переведем 672 кДж в Дж:

672 кДж * 1000 = 672 000 Дж.

Теперь подставим все известные значения в уравнение и решим его:

672 000 Дж = m * 4200 Дж/кг×°С * 100°C.

Делим обе стороны уравнения на 4200 Дж/кг×°С * 100°C:

672 000 Дж / (4200 Дж/кг×°С * 100°C) = m.

После выполнения всех вычислений получаем:

m ≈ 16 кг.

Поэтому, чтобы нагреть 16 кг воды от 20°C до кипения, необходимо передать 672 кДж теплоты.

Совет: Для повышения понимания этой темы рекомендуется освежить знания о понятии удельной теплоемкости вещества и формуле для расчета количества теплоты. Также полезно изучить основные единицы измерения теплоты (Дж, кДж) и температуры (градус Цельсия).

Дополнительное задание: Сколько теплоты необходимо передать алюминиевому стержню массой 0,5 кг, чтобы повысить его температуру с 25°C до 85°C? Удельная теплоемкость алюминия составляет 900 Дж/кг×°С.

Суть вопроса: Количество нагретой воды при передаче теплоты

Пояснение: Чтобы решить эту задачу, вам понадобится использовать формулу для расчета передачи теплоты:

Q = mcΔT

где:
- Q - передаваемая теплота (в данном случае 672 кДж);
- m - масса воды, которую нужно нагреть;
- c - удельная теплоемкость воды (в данном случае 4200 Дж/кг×°С);
- ΔT - изменение температуры, равное разности конечной и начальной температуры.

Мы знаем, что начальная температура 20°C, а вода должна нагреться до кипения, что примерно равняется 100°C. Поэтому ΔT = 100°C - 20°C = 80°C.

Теперь можем вставить известные данные в формулу и решить уравнение относительно массы воды (m):

672 кДж = m * 4200 Дж/кг×°С * 80°C

После подстановки и упрощения уравнения мы получаем:

m = 672 кДж / (4200 Дж/кг×°С * 80°C)

Теперь остается только выполнить вычисления:

m = 672 * 10^3 Дж / (4200 Дж/кг×°С * 80°C) = 2 кг

Таким образом, чтобы нагреть данное количество воды от 20°C до кипения, необходимо 2 кг воды.

Совет: Помните, что удельная теплоемкость воды может меняться при разных температурах. В данной задаче мы использовали значение удельной теплоемкости воды при комнатной температуре. Если значение удельной теплоемкости дано для другой температуры, убедитесь, что вы используете правильное значение в формуле.

Задание для закрепления: Сколько теплоты необходимо передать, чтобы нагреть 5 кг воды с начальной температурой 10°C до конечной температуры 50°C? Удельная теплоемкость воды составляет 4200 Дж/кг×°С. Найдите передаваемую теплоту (Q).