Вася использовал электрокипятильник мощностью 500 Вт, чтобы подогреть остывший чай в чашке. Через 3 минуты нагревания

Тема: Удельная теплоёмкость

Инструкция: Удельная теплоёмкость - это количество теплоты, необходимое для нагревания единицы массы вещества на единицу температуры. Формула для расчёта удельной теплоёмкости выглядит следующим образом:

Удельная теплоёмкость (с) = количество теплоты (Q) / (масса (m) * изменение температуры (ΔT))

Чтобы решить данную задачу, мы сначала должны определить количество теплоты, которое было передано чаю при его нагревании. Мы можем использовать формулу:

количество теплоты (Q) = мощность (P) * время (t)

Поскольку мощность электрокипятильника равна 500 Вт, а время нагревания составляет 3 минуты (или 3 * 60 секунд), подставим эти значения в формулу:

Q = 500 Вт * 3 * 60 с = 90000 Дж

Теперь мы знаем количество теплоты, переданное чаю. Далее, нам необходимо выразить изменение температуры (ΔT) в формуле для удельной теплоёмкости. Из условия задачи видно, что начальная температура чая равна температуре в комнате, т.е. +25 °С. Значит, изменение температуры равно разности между температурой закипания чая и начальной температурой, то есть:

ΔT = 100 °С - 25 °С = 75 °С

Теперь мы можем использовать полученные значения для расчёта удельной теплоёмкости чая:

с = 90000 Дж / (0.3 кг * 75 °С) = 400 Дж / (кг * °С)

Таким образом, удельная теплоёмкость чая составляет 400 Дж / (кг * °С).

Пример использования: Подсчитайте удельную теплоёмкость 1-килограммового образца вещества, если для его нагревания с потребуется 2000 Дж и изменение температуры составит 20 °С.

Совет: Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется изучить также термодинамику и основы теплопроводности.

Практика: У вас есть чайник мощностью 1000 Вт и вода массой 2 кг. Какое количество теплоты будет передано воде за 5 минут нагревания? Известно, что начальная температура воды равна 20 °С, а закипание происходит при температуре 100 °С. Вычислите удельную теплоёмкость воды.