В чайник налили 2 л воды при температуре 20 градусов и поставили на огонь. После закипания воды ее объем оказался 1,9 л. Какое количество теплоты получила вода?

Физика 9 класс Теплопередача и изменение состояния вещества Количество теплоты вода чайник закипание физика 9 класс температура объем воды теплообмен нагрев воды Новый

Чтобы рассчитать количество теплоты, которое получила вода, нам нужно учитывать два этапа: нагревание воды от начальной температуры до температуры кипения и затем процесс кипения.

Шаг 1: Нагревание воды до температуры кипения.

• Начальная температура воды (t1) = 20 градусов Цельсия.
• Температура кипения воды (t2) = 100 градусов Цельсия.
• Объем воды (V) = 2 литра = 2 кг (так как плотность воды примерно 1 кг/л).
• Удельная теплоемкость воды (c) = 4200 Дж/(кг·°C).

Теперь мы можем вычислить количество теплоты, необходимое для нагрева воды:

Q1 = m * c * (t2 - t1),

где m - масса воды, c - удельная теплоемкость, (t2 - t1) - изменение температуры.

Подставим значения:

Q1 = 2 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * (100 °C - 20 °C) = 2 * 4200 * 80 = 672000 Дж.

Шаг 2: Кипение воды.

• Объем воды после кипения = 1,9 л, значит, количество воды, которое испарилось = 2 л - 1,9 л = 0,1 л = 0,1 кг.
• Удельная теплота парообразования воды (L) = 2260000 Дж/кг.

Теперь мы можем вычислить количество теплоты, необходимое для превращения 0,1 кг воды в пар:

Q2 = m * L,

где m - масса воды, L - удельная теплота парообразования.

Подставим значения:

Q2 = 0,1 кг * 2260000 Дж/кг = 226000 Дж.

Шаг 3: Общее количество теплоты.

Теперь мы можем найти общее количество теплоты, полученное водой:

Q = Q1 + Q2 = 672000 Дж + 226000 Дж = 898000 Дж.

Ответ: Общее количество теплоты, которое получила вода, составляет 898000 Дж.