2. Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы в алюминиевом чайнике массой 700 г вскипятить 2 кг воды? Начальная температура воды 20 °C.

Предположим, что чайник и вода первоначально имеют одинаковую температуру 20 °C, а теплопотерями пренебрегаем. Для кипения воду нагревают до 100 °C; испарение воды не рассматривается.

Дано: масса воды 2 кг; масса чайника 700 г = 0,7 кг; начальная температура 20 °C; конечная температура 100 °C. Удельная теплоёмкость воды — 4200 Дж/(кг·°C), алюминия — 920 Дж/(кг·°C).

1. Изменение температуры: Δt = 100 − 20 = 80 °C.

2. Теплота нагрева воды: Q_в = c_вm_вΔt = 4200 · 2 · 80 = 672 000 Дж.

3. Теплота нагрева чайника: Q_ч = c_Alm_чΔt = 920 · 0,7 · 80 = 51 520 Дж.

4. Общее количество теплоты: Q = Q_в + Q_ч = 672 000 + 51 520 = 723 520 Дж.

Ответ: потребуется примерно 724 кДж теплоты.