. Температура повітря у кімнаті розмірами 5 × 4 × 3 м знизилася за ніч від 20 °С до 16 °С. Визначити кількість теплоти, віддану повітрям. Якої маси воду можна нагріти за рахунок цієї кількості теплоти від 20 °С до 40 °C? Питома теплоємність повітря становить 1000 Дж/кг °С.
Ответы
Ответ:
Для визначення кількості відданої теплоти повітрю використовуємо формулу:
Q = m * c * ΔT
де:
Q - кількість теплоти (в джоулях),
m - маса повітря (в кілограмах),
c - питома теплоємність повітря (в Дж/кг °С),
ΔT - зміна температури (в °С).
Дано:
Об'єм кімнати V = 5 × 4 × 3 = 60 м³
Питома теплоємність повітря c = 1000 Дж/кг °С
Зміна температури ΔT = 20 °С - 16 °С = 4 °С
Тепер обчислимо масу повітря:
маса = об'єм * щільність
Знаючи, що щільність повітря при нормальних умовах становить близько 1,225 кг/м³, отримаємо:
маса = 60 м³ * 1,225 кг/м³ = 73,5 кг
Тепер можемо обчислити кількість відданої теплоти:
Q = m * c * ΔT = 73,5 кг * 1000 Дж/кг °С * 4 °С = 294 000 Дж
Для визначення маси води, яку можна нагріти за рахунок цієї кількості теплоти, використовуємо формулу:
Q = m * c * ΔT
де:
Q - кількість теплоти (в джоулях),
m - маса води (в кілограмах),
c - питома теплоємність води (в Дж/кг °С),
ΔT - зміна температури (в °С).
Дано:
Питома теплоємність води c = 4186 Дж/кг °С
Зміна температури ΔT = 40 °C - 20 °C = 20 °C
Тепер можемо обчислити масу води:
m = Q / (c * ΔT) = 294 000 Дж / (4186 Дж/кг °С * 20 °С) ≈ 3,51 кг
Отже, за рахунок відданої теплоти від 20 °С до 16 °С, можна нагріти близько 3,