Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для кипятения воды в электрическом чайнике, воспользуемся формулой:
\[ Q = mc\Delta T \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты (в джоулях),
- \( m \) — масса воды (в килограммах),
- \( c \) — удельная теплоемкость воды (примерно \( 4184 \, \text{Дж/(кг} \cdot \text{°C)} \)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (в градусах Цельсия).
Определим массу воды: С объемом \( V = 2.5 \, \text{литра} \) и плотностью воды \( \approx 1 \, \text{кг/л} \): \[ m = V = 2.5 \, \text{кг} \]
Изменение температуры: Начальная температура \( T_1 = 5 \, \text{°C} \), конечная температура для кипения \( T_2 = 100 \, \text{°C} \): \[ \Delta T = T_2 - T_1 = 100 - 5 = 95 \, \text{°C} \]
Теперь подставим значения в формулу: \[ Q = mc\Delta T \] \[ Q = 2.5 \, \text{кг} \cdot 4184 \, \text{Дж/(кг} \cdot \text{°C)} \cdot 95 \, \text{°C} \] \[ Q = 2.5 \cdot 4184 \cdot 95 \]
Теперь вычислим: \[ Q \approx 2.5 \cdot 4184 \cdot 95 \approx 993000 \, \text{Дж} \]
Таким образом, для того чтобы довести 2.5 литра воды с температурой 5 градусов до кипения, электрический чайник должен передать около 993000 джоулей тепла.