Какое количество теплоты необходимо для нагревания воды объёмом 20 л в железном котле массой 5 кг от 10 до 50 °С?

7 классФизика

Какое количество теплоты необходимо для нагревания воды объёмом 20 л в железном котле массой 5 кг от 10 до 50 °С?

StaticConfig

Какое количество теплоты необходимо для нагревания воды объёмом 20 л в железном котле массой 5 кг от 10 до 50 °С?

Решение

Дано:
$с_{в} = 4200 \frac{Дж}{кг * °С}$;
$V_{в} = 20$ л;
$ρ_{в} = 1000 кг/м^{3}$;
$с_{к} = 460 \frac{Дж}{кг * °С}$;
$m_{к} = 5$ кг;
$t_{1} = 10$ °С;
$t_{2} = 50$ °С.
Найти:
Q − ?
СИ:
$V_{в} = 0,02 м^{3}$;
Решение:
Нагреваются оба тела, и котел, и вода.
Количество теплоты, полученное водой, равно:
$Q_{в} = с_{в}m_{в}(t_{2} - t_{1})$;
m = ρV;
m = 1000 * 0,02 = 20 кг;
$Q_{в} =4200 * 20 * (50 - 10) = 3 360 000$ Дж;
Количество теплоты, полученное котлом, равно:
$Q_{к} = с_{к} m_{к}(t_{2} - t_{1})$;
$Q_{к} =460 * 5 * (50 - 10) = 92 000$ Дж;
На нагревание и котла, и воды израсходовано количество теплоты:
$Q = Q_{1} + Q_{2}$;
Q = 3 360 000 + 92 000 = 3 452 000 Дж ≈ 3,45 МДж.
Ответ: 3,45 МДж.