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

Дано:

• Масса чайника: m_ч = 700 г = 0.7 кг
• Масса воды: m_в = 2 кг
• Начальная температура: t₁ = 20 °C
• Конечная температура (кипения воды): t₂ = 100 °C
• Удельная теплоемкость алюминия: c_а ≈ 900 Дж/(кг·°C)
• Удельная теплоемкость воды: c_в ≈ 4200 Дж/(кг·°C)

Найти:

• Общее количество теплоты: Q_общ

Решение:

Общее количество теплоты складывается из двух частей:

1. Теплота, необходимая для нагревания воды: Qв = cв * mв * Δt
2. Теплота, необходимая для нагревания чайника: Qч = cа * mч * Δt

Δt = t2 - t1 = 100 °C - 20 °C = 80 °C

Рассчитаем теплоту для воды:

Qв = 4200 Дж/(кг·°C) * 2 кг * 80 °C

Qв = 4200 * 160 Дж

Qв = 672000 Дж

Рассчитаем теплоту для чайника:

Qч = 900 Дж/(кг·°C) * 0.7 кг * 80 °C

Qч = 900 * 56 Дж

Qч = 50400 Дж

Общее количество теплоты:

Qобщ = Qв + Qч

Qобщ = 672000 Дж + 50400 Дж

Qобщ = 722400 Дж

Qобщ = 722.4 кДж

Ответ: 722400 Дж