Сколько теплоты поглотили вода и котелок при нагревании 0,5 кг воды от 20°С до кипения в медном котелке массой

Mariya_9

31

Для решения этой задачи нам понадобится использовать формулу для расчета теплообмена:

\(Q = mc\Delta T\),

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

Данные, которые у нас есть:
- Масса воды, \(m_{\text{воды}} = 0,5\) кг.
- Масса медного котелка, \(m_{\text{меди}} = 1\) кг.
- Изменение температуры для воды, \(\Delta T_{\text{воды}} = 100 - 20 = 80\) °С (поскольку вода нагревается до кипения).
- Изменение температуры для меди, \(\Delta T_{\text{меди}} = 100 - 20 = 80\) °С (так как медный котелок находится в такой же промежуток температур).

Теперь найдем количество теплоты, поглощенное каждым из этих веществ:

1. Для воды:
\(Q_{\text{воды}} = m_{\text{воды}} \cdot c_{\text{воды}} \cdot \Delta T_{\text{воды}} = 0,5 \cdot 4200 \cdot 80\) Дж.

2. Для меди:
\(Q_{\text{меди}} = m_{\text{меди}} \cdot c_{\text{меди}} \cdot \Delta T_{\text{меди}} = 1 \cdot 380 \cdot 80\) Дж.

Теперь сложим эти два значения, чтобы найти общее количество теплоты:

\(Q_{\text{общее}} = Q_{\text{воды}} + Q_{\text{меди}}\).

Подставляем наши значения:

\(Q_{\text{общее}} = 0,5 \cdot 4200 \cdot 80 + 1 \cdot 380 \cdot 80\) Дж.

Теперь остается только выполнить расчет:

\(Q_{\text{общее}} = 168000 + 30400\) Дж.

Получаем:

\(Q_{\text{общее}} = 198400\) Дж.

Таким образом, общее количество теплоты, поглощенное водой и котлом при нагревании 0,5 кг воды от 20°С до кипения в медном котелке массой 1 кг, составляет 198400 Дж.