В алюминиевую кастрюлю массой 300 г и объёмом 1 л налили воду. Начальная температура кастрюли с водой 15 °С. Воду в кастрюле нагревают до кипения. Какое количество теплоты для этого потребовалось?
от

1 Ответ

Дано:
масса кастрюли m_al = 300 г = 0,3 kg (переведем в килограммы)
объем воды V = 1 л = 1 kg (поскольку плотность воды примерно 1000 кг/м³)
начальная температура T1 = 15 °C
конечная температура T2 = 100 °C (температура кипения воды)

удельная теплоемкость алюминия c_al = 900 Дж/(кг·°C)
удельная теплоемкость воды c_w = 4184 Дж/(кг·°C)

Найти: общее количество теплоты Q.

Решение:

Количество теплоты, необходимое для нагрева кастрюли и воды, можно выразить как сумму количеств теплоты для каждой из частей:

Q_total = Q_al + Q_w

Где:

Q_al = m_al * c_al * (T2 - T1) — количество теплоты, затраченное на подогрев кастрюли
Q_w = m_w * c_w * (T2 - T1) — количество теплоты, затраченное на подогрев воды

Теперь подставим известные значения:

Q_al = 0,3 kg * 900 Дж/(кг·°C) * (100 °C - 15 °C)  
Q_al = 0,3 * 900 * 85  
Q_al = 22950 Дж  

Q_w = 1 kg * 4184 Дж/(кг·°C) * (100 °C - 15 °C)  
Q_w = 1 * 4184 * 85  
Q_w = 355640 Дж  

Теперь найдем общее количество теплоты:

Q_total = Q_al + Q_w  
Q_total = 22950 Дж + 355640 Дж  
Q_total = 378590 Дж  

Ответ: 378590 Дж.
от