Яку кількість окропу треба додати до каструлі з нержавійки масою 280 г, щоб підняти температуру води в каструлі до 500С
Яку кількість окропу треба додати до каструлі з нержавійки масою 280 г, щоб підняти температуру води в каструлі до 500С при температурі навколишнього середовища 200С? Зважаючи на питому теплоємність нержавіючої сталі, яка дорівнює 500 Дж/(кг·0С). Запишіть відповідь у грамах. Також зобразіть процеси на графіку, що показує залежність температури від часу.
Myshka 36
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать формулу для определения количества тепла Q, которое нужно передать веществу для изменения его температуры:\[Q = mc\Delta T\]
где Q - количество тепла, m - масса вещества, c - питомая теплоемкость вещества, \(\Delta T\) - изменение температуры.
В данном случае нам известны следующие данные:
1. Питомая теплоемкость нержавеющей стали c = 500 Дж/(кг·0C).
2. Масса кастрюли из нержавеющей стали m = 280 г (0.28 кг).
3. Изменение температуры \(\Delta T\) = 50°C (500°C - 20°C).
Теперь мы можем подставить все значения в формулу и решить уравнение:
\[Q = mc\Delta T\]
\[Q = 0.28 \cdot 500 \cdot 50\]
\[Q = 7000\]
Теперь мы знаем, что необходимо передать 7000 Дж (джоулей) тепла, чтобы нагреть кастрюлю с водой до 500°C.
Чтобы определить количество окропа, которое нужно добавить к кастрюле, мы можем использовать ту же формулу, но на этот раз в качестве Q мы будем использовать необходимое количество тепла.
\[Q = mc\Delta T\]
\[7000 = m_{окроп} \cdot c_{окроп} \cdot \Delta T_{окроп}\]
Нам известны следующие данные:
1. Питомая теплоемкость окропа c_{окроп} = 4200 Дж/(кг·0C) (значение для воды).
2. Масса окропа m_{окроп} - неизвестное значение.
Мы также знаем изменение температуры воды в кастрюле после добавления окропа. Она будет равна разнице между конечной температурой 50°C и температурой окружающей среды 20°C:
\[\Delta T_{окроп} = 50°C - 20°C = 30°C\]
Теперь мы можем решить уравнение:
\[7000 = m_{окроп} \cdot 4200 \cdot 30\]
\[m_{окроп} = \frac{7000}{4200 \cdot 30} \approx 0.055 кг = 55 г\]
Таким образом, чтобы повысить температуру воды в кастрюле до 500°C, необходимо добавить около 55 г окропа.
Чтобы продемонстрировать процесс на графике, нам нужно построить график изменения температуры воды в кастрюле в зависимости от времени после добавления окропа. Однако, нам неизвестно какие-либо физические свойства системы или условия эксперимента, чтобы построить точный график.