Какое количество теплоты потребуется для нагревания 20 литров воды от 20 до 42оС в чугунной кастрюле массой 15 кг? Удельная теплоемкость чугуна 460 Дж/(кг оС), Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг оС), плотность воды 1000 кг/м3.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нужно рассчитать количество теплоты, которое потребуется для нагревания самой воды и для нагревания кастрюли.

Для начала найдем массу воды:
m_воды = V_воды × ρ = 20 л × 1000 кг/м³ = 20 кг

Теперь рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания воды:
Q_воды = m_воды × c_воды × ΔT = 20 кг × 4200 Дж/(кг°C) × (42°C - 20°C) = 20 кг × 4200 Дж/(кг°C) × 22°C = 1 848 000 Дж

Теперь найдем массу кастрюли и количество теплоты, необходимое для ее нагревания:
m_кастрюли = 15 кг
Q_кастрюли = m_кастрюли × c_чугуна × ΔT = 15 кг × 460 Дж/(кг°C) × (42°C - 20°C) = 15 кг × 460 Дж/(кг°C) × 22°C = 151 800 Дж

Итоговое количество теплоты:
Q_итоговое = Q_воды + Q_кастрюли = 1 848 000 Дж + 151 800 Дж = 1 999 800 Дж

Итак, для нагревания 20 литров воды от 20 до 42°C в чугунной кастрюле массой 15 кг потребуется 1 999 800 Дж теплоты.