На сколько градусов изменится температура чайника и воды в чайнике при нагревании, если: масса медного чайника 500 (г) и объем воды, налитой в чайник, составляет 1 (л)? Для нагревания использовали 5 (г) бензина. (найти нужно конечные температуры и чайника, и воды)

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться законом сохранения энергии.

Сначала определим теплоемкость медного чайника. Теплоемкость меди - 0,385 Дж/(г˚C), а масса чайника - 500 г. Теплоемкость чайника равна
С1 = 0,385 Дж/(г˚C) * 500 г = 192,5 Дж/˚C

Теплоемкость воды - 4,18 Дж/(г˚C) по определению. Объем воды 1 л = 1000 г. Теплоемкость воды равна
С2 = 4,18 Дж/(г˚C) * 1000 г = 4180 Дж/˚C

Согласно закону сохранения энергии, тепло, отданное бензином, равно теплу, полученному чайником и водой
Q = m c ΔT

Q1 = Q
m1 c1 ΔT1 = m2 c2 ΔT2

Где m1 - масса бензина, c1 - теплоемкость бензина, ΔT1 - изменение температуры бензина, m2 - суммарная масса чайника и воды, c2 - суммарная теплоемкость чайника и воды, ΔT2 - изменение температуры суммарной массы чайника и воды.

Подставим значения
5 г 2,2 Дж/(г˚C) ΔT1 = (500 г + 1000 г) (192,5 Дж/˚C + 4180 Дж/˚C) ΔT
11 ΔT1 = 3500 ΔT
ΔT1 = 318,18 ΔT2

Теперь для бензина
5 г 2,2 Дж/(г˚C) ΔT1 = 22 318,18 ΔT2 = 7020 ΔT
ΔT1 = 7020 ΔT2 / 11 = 638,18 ΔT2

Таким образом, температура воды и чайника увеличится на 318,18˚C, а температура бензина увеличится на 638,18˚C.