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:

$Q=mc\mathrm{\Delta }T$,

где $Q$ - количество теплоты, $m$ - масса вещества, $c$ - удельная теплоемкость вещества, $\mathrm{\Delta }T$ - 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, $\mathrm{\Delta }{T}_{\text{воды}}=100-20=80$ °С (поскольку вода нагревается до кипения).
- Изменение температуры для меди, $\mathrm{\Delta }{T}_{\text{меди}}=100-20=80$ °С (так как медный котелок находится в такой же промежуток температур).

Теперь найдем количество теплоты, поглощенное каждым из этих веществ:

1. Для воды:
$Q_{\text{воды}}=m_{\text{воды}}\cdot c_{\text{воды}}\cdot \mathrm{\Delta }{T}_{\text{воды}}=0,5\cdot 4200\cdot 80$ Дж.

2. Для меди:
$Q_{\text{меди}}=m_{\text{меди}}\cdot c_{\text{меди}}\cdot \mathrm{\Delta }{T}_{\text{меди}}=1\cdot 380\cdot 80$ 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.