Какое количество теплоты нужно добавить в чайник, чтобы вскипятить воду, если в чайник уже налиты 3 литра воды

Синица

6

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится знание формулы для расчета теплоты:

\( Q = m \cdot c \cdot \Delta T \),

где \( Q \) - количество теплоты, \( m \) - масса вещества, \( c \) - удельная теплоемкость, \( \Delta T \) - изменение температуры.

Для начала, нужно определить массу воды. Масса вещества можно рассчитать по формуле:

\( m = V \cdot \rho \),

где \( m \) - масса, \( V \) - объем, \( \rho \) - плотность.

В данной задаче объем воды равен 3 литрам, что равно 3000 мл или 3000 см³, так как 1 литр равен 1000 мл или 1000 см³. Подставим данные в формулу:

\( m = 3000 \, \text{см³} \cdot 1000 \, \text{кг/м³} = 3000000 \, \text{г} \),

А теперь нужно найти изменение температуры. Температура воды, которую мы хотим достичь, равна 100 ℃, так как это температура кипения воды. Изменим температуру:

\( \Delta T = T - T_0 = 100 ℃ - 10 ℃ = 90 ℃ \),

Заметим, что в формуле удельная теплоемкость \( c \) указана в \( \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{℃}} \), поэтому преобразуем массу из граммов в килограммы:

\( m = 3000000 \, \text{г} \cdot 0.001 = 3000 \, \text{кг} \),

Теперь можем рассчитать количество теплоты:

\( Q = 3000 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{℃}} \cdot 90 ℃ = 1134000000 \, \text{Дж} \),

Чтобы перейти к килоджоулям, нужно разделить количество теплоты на 1000:

\( Q_{\text{кДж}} = \frac{1134000000 \, \text{Дж}}{1000} = 1134000 \, \text{кДж} \).

Запишем ответ, округлив до целых:

Ответ: 1134000 кДж.