Дано:
Масса воды (m) = 4 л = 4000 г
Начальная температура (T1) = 10°C
Конечная температура (T2) = 100°C (кипение воды)
Удельная теплоемкость воды (c) = 1 ккал/г*°C
Удельная теплоемкость железа (s) = 0.11 ккал/г*°C
Масса кастрюли (m_ч) = 1500 г
Найти: Количество тепла, необходимое для вскипячивания воды
Решение:
Количество тепла (Q) для нагревания воды до кипения можно найти по формуле:
Q = mcΔT,
где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.
Q = 4000 г * 1 ккал/г*°C * (100°C - 10°C)
Q = 4000 г * 1 ккал/г*°C * 90°C
Q = 360000 ккал
Теперь добавим количество тепла, необходимое для нагревания кастрюли до температуры кипения. Поскольку масса кастрюли не меняется, используем формулу Q = mcΔT, где ΔT = 90°C (изменение температуры до кипения).
Q_кастрюли = 1500 г * 0.11 ккал/г*°C * 90°C
Q_кастрюли = 14850 ккал
Общее количество тепла, необходимое для вскипячивания воды:
Q_общ = Q_воды + Q_кастрюли
Q_общ = 360000 ккал + 14850 ккал
Q_общ = 374850 ккал
Ответ:
Для вскипячивания 4 литров воды в железной кастрюле потребуется 374850 ккал тепла.