Сколько килокалорий (ккал) требуется для нагревания 2 кг воды с температурой 20 градусов Цельсия до кипения (1 чайник
Сколько килокалорий (ккал) требуется для нагревания 2 кг воды с температурой 20 градусов Цельсия до кипения (1 чайник). Как соотносится дневная норма энергопотребления человека, не выполняющего физическую работу, в диапазоне от 1600 до 2400 ккал?
Сон 51
Для решения этой задачи мы используем формулу для расчета количества тепла, необходимого для нагревания вещества:\[Q = mc\Delta T\]
где:
\(Q\) - количество тепла,
\(m\) - масса вещества,
\(c\) - удельная теплоемкость вещества,
\(\Delta T\) - изменение температуры.
Сначала найдем количество тепла, необходимое для нагревания 2 кг воды с 20 градусов Цельсия до кипения. Масса \(m\) в данном случае равна 2 кг, а изменение температуры \(\Delta T\) равно разности между температурой кипения и начальной температурой: \(100 - 20 = 80\) градусов Цельсия.
Удельная теплоемкость воды \(c\) составляет около 4.18 Дж/(г∙°C). Остановимся на этой цифре для нашего подсчета.
Теперь мы можем рассчитать количество тепла, используя формулу:
\[Q = mc\Delta T\]
\[Q = 2 \text{ кг} \times 4.18 \text{ Дж/(г∙°C)} \times 80 \text{ °C} \]
Чтобы получить результат в килокалориях (ккал), необходимо разделить полученное количество тепла на 4184 (коэффициент для перевода Дж в ккал):
\[Q = \frac{2 \times 4.18 \times 80}{4184} \text{ ккал}\]
Рассчитаем это:
\[Q = \frac{665.6}{4184} \text{ ккал}\]
\[Q \approx 0.159 \text{ ккал}\]
Таким образом, для нагревания 2 кг воды с 20 °C до кипения потребуется примерно 0.159 ккал.
Относительно дневной нормы энергопотребления человека, не выполняющего физическую работу, в диапазоне от 1600 до 2400 ккал, мы видим, что потребление энергии для нагревания воды в один чайник составляет всего около 0.159 ккал. Это очень малая часть от дневной нормы энергопотребления и не может существенно повлиять на общее потребление энергии человека. Таким образом, нагревание воды не будет оказывать большого влияния на дневную норму энергопотребления человека.