Какое количество теплоты было затрачено на нагрев 2 кг воды от 20 до 100°C в железном чайнике массой 400 г?

Физика Колледж Теплопередача Количество теплоты нагрев воды Теплоёмкость физика 2 кг воды 20 до 100°C железный чайник масса 400 г Новый

Для того чтобы найти общее количество теплоты, затраченной на нагрев воды и железного чайника, нам нужно рассмотреть два процесса: нагрев воды и нагрев чайника.

Шаг 1: Нагрев воды

Для расчета количества теплоты, необходимого для нагрева воды, используем формулу:

Q = m * c * ΔT

• Q - количество теплоты (Дж)
• m - масса воды (кг)
• c - удельная теплоемкость воды (примерно 4200 Дж/(кг·°C))
• ΔT - изменение температуры (°C)

Теперь подставим значения:

• m = 2 кг
• c = 4200 Дж/(кг·°C)
• ΔT = 100°C - 20°C = 80°C

Подставляем в формулу:

Q(вода) = 2 * 4200 * 80

Q(вода) = 672000 Дж

Шаг 2: Нагрев чайника

Теперь рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева железного чайника. Используем ту же формулу:

Q = m * c * ΔT

• m - масса чайника (кг)
• c - удельная теплоемкость железа (примерно 460 Дж/(кг·°C))
• ΔT - изменение температуры (°C)

Подставим значения:

• m = 0.4 кг (400 г = 0.4 кг)
• c = 460 Дж/(кг·°C)
• ΔT = 100°C - 20°C = 80°C

Подставляем в формулу:

Q(чайник) = 0.4 * 460 * 80

Q(чайник) = 14688 Дж

Шаг 3: Общее количество теплоты

Теперь складываем количество теплоты, затраченное на нагрев воды и чайника:

Q(общая) = Q(вода) + Q(чайник)

Q(общая) = 672000 + 14688

Q(общая) = 686688 Дж

Ответ: Общее количество теплоты, затраченное на нагрев 2 кг воды от 20 до 100°C в железном чайнике массой 400 г, составляет 686688 Дж.