В чайник массой 300г нагревают 2л воды от 16° до кипения. Какое количество теплоты затраченно на нагревания?

Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для нагрева воды и чайника, нужно воспользоваться формулой:

\( Q = mcΔT \),

где:

• \( Q \) — количество теплоты (калории),
• \( m \) — масса (граммы),
• \( c \) — удельная теплоемкость (кал/г·°C),
• \( ΔT \) — изменение температуры (°C).

1. Нагрев воды:
   • Масса воды \( m_{\text{вода}} = 2000 \) г (так как 2 л = 2000 г).
   • Удельная теплоемкость воды \( c_{\text{вода}} \approx 1 \) кал/г·°C.
   • Начальная температура \( T_{\text{нач}} = 16 \) °C, конечная температура \( T_{\text{кон}} = 100 \) °C.
   • Изменение температуры \( ΔT_{\text{вода}} = T_{\text{кон}} - T_{\text{нач}} = 100 - 16 = 84 \) °C.

Теперь подставляем данные в формулу: \[ Q_{\text{вода}} = m_{\text{вода}} \cdot c_{\text{вода}} \cdot ΔT_{\text{вода}} = 2000 \cdot 1 \cdot 84 = 168000 \, \text{калорий}. \]

2. Нагрев чайника:
   • Масса чайника \( m_{\text{чайник}} = 300 \) г.
   • Удельная теплоемкость металлического чайника \( c_{\text{чайник}} \) можно принять, например, 0.5 кал/г·°C (в зависимости от материала, это значение может колебаться).
   • Изменение температуры такое же \( ΔT_{\text{чайник}} = 84 \) °C.

Теперь считаем теплоту для чайника: \[ Q_{\text{чайник}} = m_{\text{чайник}} \cdot c_{\text{чайник}} \cdot ΔT_{\text{чайник}} = 300 \cdot 0.5 \cdot 84 = 12600 \, \text{калорий}. \]

3. Общее количество теплоты: \[ Q_{\text{общ}} = Q_{\text{вода}} + Q_{\text{чайник}} = 168000 + 12600 = 180600 \, \text{калорий}. \]

Таким образом, общее количество теплоты, затраченной на нагревание 2 л воды и чайника, составляет 180600 калорий.