Какое количество теплоты необходимо для нагревания от 20 до 100 С алюминиевой кастрюли массой 800 г с водой, масса которой 5 кг?

| 2 октября, 2023 | Физика

Имеется следующая информация:

  • Исходная температура кастрюли (t1o) = 20°C
  • Желаемая конечная температура (t2o) = 100°C
  • Удельная теплоемкость кастрюли (c1) = 920 Дж/кг°C
  • Удельная теплоемкость воды (c2) = 4200 Дж/кг°C
  • Масса кастрюли (m1) = 800 г = 0.8 кг
  • Масса воды (m2) = 5 кг

Необходимо найти количество теплоты (Q).

Решение:
В данной задаче нагреваются два объекта — кастрюля и вода. Общее количество теплоты (Q) равно сумме количества теплоты, полученного кастрюлей (Q1), и количества теплоты, полученного водой (Q2).

Количество теплоты, полученное кастрюлей (Q1), вычисляется по формуле:
Q1 = c1 * m1 * (t2o — t1o) = 920 Дж/кг°C * 0.8 кг * (100°C — 20°C) = 58880 Дж = 58.88 кДж

Количество теплоты, полученное водой (Q2), вычисляется по формуле:
Q2 = c2 * m2 * (t2o — t1o) = 4200 Дж/кг°C * 5 кг * (100°C — 20°C) = 1680000 Дж = 1680 кДж

Таким образом, общее количество теплоты (Q) равно сумме Q1 и Q2:
Q = 58.88 кДж + 1680 кДж = 1738.88 кДж

Итак, для нагревания от 20°C до 100°C кастрюли массой 800 г с водой массой 5 кг необходимо 1738.88 кДж теплоты.