Question

Фізика
Яку кількість теплоти необхідно затратити, щоб закип’ятити 3 кг води, взятої при температурі 20 °С, в алюмінієвій каструлі масою 400 г, якщо в ході даного процесу 20 г води википіло? із поясненням

Answer 1

Ответ:

Для визначення кількості теплоти необхідно скористатися формулою:

Q = mcΔT

де Q - кількість теплоти, м - маса речовини, c - специфічна теплоємність, ΔT - зміна температури.

Спочатку знайдемо специфічну теплоємність води. За таблицею фізичних величин, це 4,18 Дж/(г·°C).

Далі знайдемо кількість теплоти, необхідну для нагрівання 3 кг води з 20 °C до точки кипіння (100 °C):

Q1 = (3000 г) * (4,18 Дж/(г·°C)) * (100 °C - 20 °C) = 1 002 600 Дж

Тепер знайдемо кількість теплоти, необхідну для нагрівання алюмінієвої каструлі з 20 °C до точки кипіння:

Q2 = (400 г) * (0,9 Дж/(г·°C)) * (100 °C - 20 °C) = 25 200 Дж

(тут використано значення специфічної теплоємності для алюмінію - 0,9 Дж/(г·°C)).

Загальна кількість теплоти, необхідна для закип’ятку 3 кг води, буде дорівнювати сумі цих двох значень, але треба врахувати втрати тепла через випаровування 20 г води:

Q = Q1 + Q2 + (20 г) * (4,18 Дж/(г·°C)) * (100 °C - 100 °C) = 1 027 800 Дж

Отже, необхідно затратити 1 027 800 Дж теплоти, щоб закип’ятити 3 кг води в алюмінієвій каструлі масою 400 г, якщо в ході даного процесу 20 г води википіло.