Найди, какое количество теплоты затрачено, чтобы нагреть жидкость в сосуде при температуре 20 *С и объёмом 1,6 л до состояния кипятка (100 °C). После отключения…
Найди, какое количество теплоты затрачено, чтобы нагреть жидкость в сосуде при температуре 20 *С и объёмом 1,6 л до состояния кипятка (100 °C). После отключения электронагревательного элемента объём жидкости уменьшился на 30 см3. Справочные данные: плотность жидкости - 1000 кг/м3, удельная теплоёмкость жидкости - 4200 Дж/(кг • °C), удельная теплота парообразования жидкости - 2,3 • 106 Дж/кг. (Ответ округли до целых.)
Чтобы найти количество теплоты, затраченного на нагрев жидкости от 20 °C до 100 °C, воспользуемся формулой:
\[ Q = mc\Delta T, \]
где
- \( Q \) – количество теплоты,
- \( m \) – масса жидкости,
- \( c \) – удельная теплоёмкость,
- \( \Delta T \) – изменение температуры.
Шаг 1: Найдем массу жидкости
Объём жидкости \( V = 1,6 \, \text{л} = 1,6 \times 10^{-3} \, \text{м}^3 \). Плотность жидкости \( \rho = 1000 \, \text{кг/м}^3 \).
Масса жидкости рассчитывается по формуле:
\[ m = \rho V \]
Подставим значения:
\[ m = 1000 \, \text{кг/м}^3 \times 1,6 \times 10^{-3} \, \text{м}^3 = 1,6 \, \text{кг}. \]
Шаг 2: Найдем изменение температуры
Начальная температура \( T_1 = 20 \, °C \), конечная температура \( T_2 = 100 \, °C \):
\[ \Delta T = T_2 - T_1 = 100 \, °C - 20 \, °C = 80 \, °C. \]
Шаг 3: Рассчитаем количество теплоты
Подставим все известные значения в формулу:
- \( c = 4200 \, \text{Дж/(кг • °C)} \),
- \( m = 1,6 \, \text{кг} \),
- \( \Delta T = 80 \, °C \).
Теперь можем рассчитать \( Q \):
\[ Q = 1,6 \, \text{кг} \times 4200 \, \text{Дж/(кг • °C)} \times 80 \, °C. \]
\[ Q = 1,6 \times 4200 \times 80. \]
Сначала найдем \( 1,6 \times 4200 = 6720 \).
Теперь умножим:
\[ 6720 \times 80 = 537600 \, \text{Дж}. \]
Итог
Общее количество теплоты, затраченное на нагрев жидкости до кипения, составляет \( 537600 \) Дж. Округляя до целых, \( Q \approx 537600 \, \text{Дж} \).
