1. What is the amount of heat required to heat a cast iron water radiator weighing 65 kg from 20 to 42 degrees Celsius?

Солнечный_Бриз_7966

20

1. Чтобы определить количество тепла, необходимого для нагрева чугунного водяного радиатора массой 65 кг с 20 до 42 градусов Цельсия, мы можем использовать формулу:

$$Q=m\cdot c\cdot \mathrm{\Delta }T$$

где $Q$ - количество тепла, $m$ - масса материала, $c$ - удельная теплоемкость материала и $\mathrm{\Delta }T$ - изменение температуры.

Заменяя значения в формуле, мы получим:

$$Q=65\text{кг}\cdot 460\text{Дж/(кг°C)}\cdot (42-20)\text{°C}$$

$$Q=65\text{кг}\cdot 460\text{Дж/(кг°C)}\cdot 22\text{°C}$$

$$Q=65\text{кг}\cdot 10,120\text{Дж}$$

Ответ: Количество тепла, необходимого для нагрева радиатора, составляет 657,800 Дж.

2. Чтобы определить массу сгоревшего спирта, если при горении выделилось 5.4 МДж тепла, мы воспользуемся формулой:

$$Q=m\cdot c$$

где $Q$ - количество тепла, $m$ - масса сгоревшего вещества и $c$ - удельная теплота сгорания вещества.

Перенеся формулу:

$$m=\frac{Q}{c}$$

Подставляя значения:

$$m=\frac{5.4\text{МДж}}{27\text{МДж/кг}}$$

$$m=0.2\text{кг}$$

Ответ: Масса сгоревшего спирта составляет 0.2 кг.

3. Чтобы определить удельную теплоемкость стали, мы снова можем использовать формулу:

$$Q=m\cdot c\cdot \mathrm{\Delta }T$$

Но на этот раз $Q$ - количество тепла, переданного воде, $m$ - масса воды, $c$ - удельная теплоемкость воды и $\mathrm{\Delta }T$ - изменение температуры воды.

Таким образом, количество тепла, переданного воде, равно количеству тепла, поглощенного сталью:

$$m_{\text{воды}}\cdot c_{\text{воды}}\cdot \mathrm{\Delta }{T}_{\text{воды}}=m_{\text{стали}}\cdot c_{\text{стали}}\cdot \mathrm{\Delta }{T}_{\text{стали}}$$

Подставляя значения:

$$800\text{г}\cdot 4200\text{Дж/(кг°C)}\cdot (28-15)\text{°C}=150\text{г}\cdot c_{\text{стали}}\cdot (650-28)\text{°C}$$

$$800\text{г}\cdot 4200\text{Дж/(кг°C)}\cdot 13\text{°C}=150\text{г}\cdot c_{\text{стали}}\cdot 622\text{°C}$$

$$c_{\text{стали}}=\frac{800\text{г}\cdot 4200\text{Дж/(кг°C)}\cdot 13\text{°C}}{150\text{г}\cdot 622\text{°C}}$$

$$c_{\text{стали}}\approx 2120\text{Дж/(кг°C)}$$

Ответ: Удельная теплоемкость стали составляет около 2120 Дж/(кг°C).