Дано:
Объем воды (V) = 2 л = 2 кг
Начальная температура воды (T1) = 5°C
Конечная температура воды (T2) = 100°C (температура кипения воды)
Масса кастрюли (m) = 2 кг
Удельная теплоемкость железа (c) = 0.45 кДж/(кг°C)
Найти:
Количество теплоты (Q), необходимое для закипания воды
Решение:
Для нагревания воды до температуры кипения используем формулу: Q = mcΔT, где m - масса, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.
Масса воды равна её объему из-за плотности воды (1 л = 1 кг), поэтому m = V = 2 кг.
Тогда количество теплоты для нагревания воды до температуры кипения будет: Q1 = 2 кг * 4.18 кДж/(кг°C) * (100°C - 5°C) = 415.8 кДж.
Количество теплоты, необходимое для нагревания кастрюли до температуры кипения, можно найти, используя формулу: Q2 = mcΔT, где ΔT = 95°C, m = 2 кг, c = 0.45 кДж/(кг°C).
Тогда Q2 = 2 кг * 0.45 кДж/(кг°C) * 95°C = 85.5 кДж.
Итак, общее количество теплоты, необходимое для закипания воды в кастрюле, будет: Q = Q1 + Q2 ≈ 415.8 кДж + 85.5 кДж ≈ 501.3 кДж.
Ответ:
Для закипания воды в кастрюле потребуется примерно 501.3 кДж теплоты.