Какое количество теплоты получили медная, кастрюля массой 300г и находящийся в ней вода объёмом 2.5 л при нагревании от 10°C до кипения?
Чтобы рассчитать количество теплоты, полученной медной кастрюлей и водой при нагревании, нужно использовать формулу для тепла:
\[ Q = mc\Delta T \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты,
- \( m \) — масса вещества,
- \( c \) — удельная теплоёмкость вещества,
- \( \Delta T \) — изменение температуры.
Расчет для воды:
Удельная теплоёмкость воды \( c_{вода} \) составляет примерно \( 4.18 \, \text{Дж/(г·°C)} \).
Масса воды \( m_{вода} \): Объем воды \( V = 2.5 \, \text{л} = 2500 \, \text{мл} \)
Плотность воды \( \rho \approx 1 \, \text{г/мл} \), следовательно,
\( m_{вода} = \rho \cdot V = 1 \, \frac{\text{г}}{\text{мл}} \cdot 2500 \, \text{мл} = 2500 \, \text{г} \).Изменение температуры \( \Delta T \): Начальная температура \( T_1 = 10 °C \), температура кипения \( T_2 = 100 °C \)
\( \Delta T = T_2 - T_1 = 100 °C - 10 °C = 90 °C \).Теперь подставим значения в формулу: \[ Q_{вода} = m_{вода} \cdot c_{вода} \cdot \Delta T = 2500 \, \text{г} \cdot 4.18 \, \frac{\text{Дж}}{\text{г·°C}} \cdot 90 \, °C \] \[ Q_{вода} = 2500 \cdot 4.18 \cdot 90 \approx 941250 \, \text{Дж} \]
Расчет для медной кастрюли:
Удельная теплоёмкость меди \( c_{медь} \) составляет примерно \( 0.385 \, \text{Дж/(г·°C)} \).
Масса медной кастрюли: \( m_{медь} = 300 \, \text{г} \).
Изменение температуры \( \Delta T = 90 °C \).
Подставим значения в формулу: \[ Q_{медь} = m_{медь} \cdot c_{медь} \cdot \Delta T = 300 \, \text{г} \cdot 0.385 \, \frac{\text{Дж}}{\text{г·°C}} \cdot 90 \, °C \] \[ Q_{медь} = 300 \cdot 0.385 \cdot 90 \approx 10395 \, \text{Дж} \]
Общее количество теплоты:
Теперь суммируем количество теплоты для воды и кастрюли: \[ Q_{общ} = Q_{вода} + Q_{медь} = 941250 \, \text{Дж} + 10395 \, \text{Дж} \approx 951645 \, \text{Дж} \]
Таким образом, общее количество теплоты, полученное медной кастрюлей и водой при нагревании от 10°C до кипения, составляет примерно \( 951645 \, \text{Дж} \).
