Какое количество теплоты нужно, чтобы нагреть 2 литра воды в алюминиевом чайнике массой 700 граммов до температуры кипения, если начальная температура воды равна 20 градусов Цельсия?

Физика 8 класс Тепловые явления Количество теплоты нагрев воды алюминиевый чайник температура кипения начальная температура воды Новый

Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для нагрева воды и чайника, мы можем использовать формулу для вычисления теплоты:

Q = mcΔT

Где:

• Q — количество теплоты (в джоулях);
• m — масса вещества (в килограммах);
• c — удельная теплоемкость вещества (в джоулях на килограмм на градус Цельсия);
• ΔT — изменение температуры (в градусах Цельсия).

В данном случае нам нужно нагреть 2 литра воды и алюминиевый чайник. Начнем с воды:

1. Определяем массу воды: 2 литра воды — это 2 килограмма, так как 1 литр воды имеет массу 1 килограмм.
2. Удельная теплоемкость воды: c = 4200 Дж/(кг·°C).
3. Изменение температуры: начальная температура воды 20°C, температура кипения 100°C, следовательно, ΔT = 100 - 20 = 80°C.
4. Теперь подставим значения в формулу:

Q_вода = m_вода * c_вода * ΔT = 2 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * 80°C.

Теперь посчитаем:

Q_вода = 2 * 4200 * 80 = 672000 Дж.

Теперь перейдем к алюминиевому чайнику:

1. Масса чайника: 700 граммов — это 0.7 килограмма.
2. Удельная теплоемкость алюминия: c = 900 Дж/(кг·°C).
3. Изменение температуры: такое же, как и у воды, ΔT = 80°C.
4. Теперь подставим значения в формулу:

Q_чайник = m_чайник * c_алюминий * ΔT = 0.7 кг * 900 Дж/(кг·°C) * 80°C.

Теперь посчитаем:

Q_чайник = 0.7 * 900 * 80 = 50400 Дж.

Теперь сложим количество теплоты, необходимое для нагрева воды и чайника:

Q_общая = Q_вода + Q_чайник = 672000 Дж + 50400 Дж = 722400 Дж.

Ответ: Для нагрева 2 литров воды в алюминиевом чайнике до температуры кипения потребуется 722400 джоулей теплоты.