Какое количество теплоты получит алюминиевая кастрюля массой 382 г и находящаяся в ней вода объемом 1 л при нагревании от 26 °C до кипения при температуре 100 °C, если удельная теплоемкость алюминия равна 920 Дж/кг, удельная теплоемкость воды - 4200 Дж/кг, а плотность воды составляет 1000 кг/м³?

Физика 8 класс Теплота и теплообмен Количество теплоты алюминиевая кастрюля масса 382 г вода 1 л нагревание температура 26 °C кипение 100 °C удельная теплоемкость алюминия удельная теплоемкость воды плотность воды 1000 кг/м³ физика 8 класс Новый

Чтобы определить количество теплоты, необходимое для нагревания алюминиевой кастрюли и воды в ней, нужно рассмотреть два процесса: нагревание кастрюли и нагревание воды. Для этого используем формулу для расчета количества теплоты:

Q = c * m * ΔT

где:

• Q — количество теплоты, Дж;
• c — удельная теплоемкость вещества, Дж/(кг·°C);
• m — масса вещества, кг;
• ΔT — изменение температуры, °C.

Рассмотрим каждый компонент отдельно:

1. Нагревание алюминиевой кастрюли:
• Масса кастрюли (m_ал) = 382 г = 0.382 кг (переводим в килограммы).
• Удельная теплоемкость алюминия (c_ал) = 920 Дж/(кг·°C).
• Изменение температуры (ΔT) = 100°C - 26°C = 74°C.
• Количество теплоты для кастрюли (Q_ал):

Q_ал = c_ал * m_ал * ΔT = 920 Дж/(кг·°C) * 0.382 кг * 74°C = 25988.96 Дж.

2. Нагревание воды:
• Объем воды = 1 л = 0.001 м³.
• Плотность воды = 1000 кг/м³, следовательно, масса воды (m_в) = 1 кг.
• Удельная теплоемкость воды (c_в) = 4200 Дж/(кг·°C).
• Количество теплоты для воды (Q_в):

Q_в = c_в * m_в * ΔT = 4200 Дж/(кг·°C) * 1 кг * 74°C = 310800 Дж.

Теперь сложим количество теплоты, необходимое для нагревания кастрюли и воды:

Q_общ = Q_ал + Q_в = 25988.96 Дж + 310800 Дж = 336788.96 Дж.

Таким образом, общее количество теплоты, необходимое для нагревания алюминиевой кастрюли и воды до кипения, составляет примерно 336789 Дж.