На какую температуру нужно нагреть воду для заваривания зелёного чая в чайнике объёмом 2л, если требуется

Vaska

3

Для решения данной задачи мы можем воспользоваться формулой для расчета теплоты (Q), основанной на законе сохранения энергии:

\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]

где:
Q - количество переданной теплоты (в данном случае 546 кДж),
m - масса вещества (воды),
c - удельная теплоемкость вещества (воды),
ΔT - изменение температуры.

Мы знаем, что объем воды составляет 2 литра. Что мы должны сделать, чтобы решить задачу, это выразить массу воды через ее объем используя плотность:

\[ \text{плотность} = \frac{\text{масса}}{\text{объем}} \]

Зная, что плотность воды приблизительно равна 1 г/см³ или 1000 кг/м³, мы можем вычислить массу воды следующим образом:

\[ \text{масса} = \text{плотность} \cdot \text{объем} \]

\[ \text{масса} = 1000 \, \text{кг/м³} \cdot 2 \, \text{л} \]

Теперь, когда у нас есть масса воды, мы можем продолжить расчет, определив удельную теплоемкость воды (c). Удельная теплоемкость показывает, сколько теплоты (в джоулях) должно быть передано единице вещества для изменения его температуры на 1 градус Цельсия.

Удельная теплоемкость воды составляет около 4.18 кДж/кг·°C.

Таким образом, у нас есть все необходимые данные для расчета изменения температуры воды. Раскроем формулу и выразим \(\Delta T\):

\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \Rightarrow \Delta T = \frac{Q}{m \cdot c} \]

\[ \Delta T = \frac{546 \, \text{кДж}}{2 \, \text{кг} \cdot 4.18 \, \text{кДж/кг·°C}} \]

Произведем вычисления:

\[ \Delta T \approx 65.55 \, \text{°C} \]

Полученное значение \( \Delta T \) показывает, что температура воды должна быть повышена на примерно 65.55 градусов Цельсия для заваривания зеленого чая.