В чугунный котелок массой 3 кг налито 5 л воды. Какое количество теплоты нужно передать котелку с водой, чтобы нагреть их от 30°С до 80°С?

Дано:

m₁ = 2кг

V = 3л = 0,003м3

ρ = 1000кг/м3

с₁ = 540Дж/кг*°С

с₂ = 4200Дж/кг*°С

Δt = 20°C

Найти: Q - ?

Q = Q₁ + Q₂

Q₁ = c₂m₂ * Δt, где m₂ = ρV; Q = c₂ρV * Δt; Q₂ = c₁m₁ * Δt

Q = (c₂ρV * Δt) + (c₁m₁ * Δt)

Q = (4200Дж/кг*°С * 1000кг/м3 * 0,003м3 * 20°C) + (540Дж/кг*°С * 2кг * 20°C) = 252 000Дж + 21 600Дж = 273 600Дж = 273,6кДж

ответ: Q = 273,6кДж

Qп = 1 131 000Дж

Объяснение:

Первым делом нам надо узнать теплоемкость чугуна, она равна 540Дж/кг * °С

Теперь зная теплоемкость чугуна, массу чугунного котелка и начальную, конечную температуру, мы можем узнать, сколько теплоты ушло на нагрев самого котелка

Q = c*m*(t₂-t₁);

Q₁ = 540Дж/°С*кг * 3кг * (80°С - 30°С) = 81 000Дж

Теперь осталось найти количество теплоты, которое пошло на нагрев воды, теплоемкость воды = 4200Дж/°С*кг, плотность воды 1000кг/м³, 5л = 0,005м³

Q₂ = 4200Дж/°С*кг * 1000кг/м³ * 0,005м³ * (80°С - 30°С) = 1 050 000Дж

Теперь, чтобы найти Qп, нам надо сложить 2 эти результата (Q₁ и Q₂ )

Qп = Q₁ + Q₂;

Qп = 81 000Дж + 1 050 000Дж = 1 131 000Дж