Железный котелок массой 1,5 кг вмещает 2 литра воды. Какое количество теплоты необходимо для нагревания котелка с водой на 80 градусов по цельсию?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нам понадобится учитывать теплоемкость воды, которая равна 4,186 Дж/(гС), и удельную теплоемкость железа, которая равна 0,46 Дж/(гС).

Сначала найдем массу воды в котелке. Учитывая, что плотность воды равна 1 г/мл и объем 2 литра (или 2000 мл), получаем:

Масса воды = плотность объем
Масса воды = 1 г/мл 2000 мл = 2000 г = 2 кг

Теперь найдем количество теплоты, необходимое для нагревания воды и котелка. Для этого воспользуемся формулой:

Q = mcΔT,

где Q - количество теплоты, m - масса, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.

Для воды:
Qвода = mвода cводы ΔTвода
Qвода = 2 кг 4,186 Дж/(гС) 80 С = 2 4,186 * 80 = 671,36 кДж

Для железа:
Qжелезо = mжелезо cжелезо ΔTжелезо
Qжелезо = 1,5 кг 0,46 Дж/(гС) 80 С = 1,5 0,46 * 80 = 55,2 кДж

Общее количество теплоты:
Qобщ = Qвода + Qжелезо = 671,36 кДж + 55,2 кДж = 726,56 кДж

Таким образом, для нагревания котелка с водой на 80 градусов по Цельсию понадобится 726,56 кДж теплоты.