Рассчитай выделившееся количество теплоты в результате охлаждения до 30°С металлического резервуара массой 1,8 кг, в котором находится 0,7 л горячей воды температурой 95°С.…
Рассчитай выделившееся количество теплоты в результате охлаждения до 30°С металлического резервуара массой 1,8 кг, в котором находится 0,7 л горячей воды температурой 95°С. Справочные данные: удельная теплоёмкость воды С. = 4200 Дж/(кг • °C), плотность воДЫ Р. = 1000 кг/м°, удельная теплоёмкость металлического резервуара с M = 400 Дж/(кг • °C). (Ответ округли до целых.)
Для расчета выделившегося количества теплоты в результате охлаждения резервуара с горячей водой до 30°C, мы можем использовать закон сохранения энергии и уравнение теплового баланса.
Сначала определим количество теплоты, необходимое для охлаждения горячей воды с 95°C до 30°C. Для этого воспользуемся формулой:
Q = mcΔT,
где Q - теплота (Дж), m - масса воды (кг), c - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг • °C)), ΔT - изменение температуры (°C).
Сначала найдем массу воды, содержащейся в резервуаре: Масса воды = плотность воды х объем воды = 1000 кг/м³ х 0,7 л = 0,7 кг.
Теперь расчитаем количество теплоты, необходимое для охлаждения воды: Qвода = 0,7 кг х 4200 Дж/(кг • °C) x (95 - 30) °C = 0,7 кг х 4200 Дж/(кг • °C) х 65 °C = 191100 Дж.
Далее найдем количество теплоты, выделившееся из металлического резервуара. Здесь используем ту же формулу, но учитывая удельную теплоемкость металла:
Qметалл = McΔT,
где M - масса металла (кг), c - удельная теплоемкость металла (400 Дж/(кг • °C)), ΔT - изменение температуры (°C).
Теперь можем подставить значения: Qметалл = 1,8 кг x 400 Дж/(кг • °C) x (95 - 30) °C = 1,8 кг x 400 Дж/(кг • °С) x 65 °C = 46800 Дж.
Итак, общее количество теплоты выделившееся в результате охлаждения - это сумма теплоты, необходимой для охлаждения воды, и теплоты, выделившейся из металлического резервуара: Qобщ = Qвода + Qметалл = 191100 Дж + 46800 Дж = 237900 Дж.
После округления до целого числа, итоговое количество теплоты составляет 238 000 Дж.
