Железный чайник массой 1 кг содержит 3л кипятка . Через 15 минут вода в чайнике остыла до 70 градусов. Какое количество теплоты при этом передано окружающей среде?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нам понадобится использовать закон сохранения энергии, согласно которому количество теплоты, переданное окружающей среде, равно изменению внутренней энергии системы.

Масса воды в чайнике после остывания равна 3 кг (3 литра воды приблизительно равно 3 кг).
Температура воды в чайнике после остывания равна 70 градусам Цельсия, что равно 343 К.

Изначально вода была в кипятке, т.е. ее температура была 100 градусов Цельсия (373 К).

Теплоемкость воды равна 4186 Дж/(кг·К).

Используем формулу для определения переданного количества тепла:

Q = m c ΔT,

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

Таким образом, количество теплоты, переданное окружающей среде, составляет:

Q = 3 кг 4186 Дж/(кг·К) (343 К - 373 К) = 3 кг 4186 Дж/(кг·К) (-30 K) = -376740 Дж.

Отрицательное значение означает, что количество теплоты было передано окружающей среде. Таким образом, 376740 Дж (или 376,74 кДж) теплоты было передано окружающей среде при остывании воды в чайнике до 70 градусов Цельсия.