Вопрос:

7. В чайник налили 2 л воды при температуре 20 °С и поставили на огонь. После закипания воды её объём оказался 1,9 л. Какое количество теплоты получила вода?

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Краткое пояснение:

Для решения задачи нам потребуется формула для расчета количества теплоты, необходимого для нагрева воды, и знание плотности воды.

Пошаговое решение:

  1. Шаг 1: Определяем массу воды.
    Известно, что плотность воды составляет примерно 1000 кг/м3 (или 1 кг/л).
    В начальный момент в чайник налили 2 л воды. Следовательно, масса воды: \( m = \rho \cdot V \)
    \( m = 1 \text{ кг/л} \cdot 2 \text{ л} = 2 \text{ кг} \).
  2. Шаг 2: Определяем изменение температуры.
    Вода закипает при 100 °С. Начальная температура воды — 20 °С. Изменение температуры: \( \Delta T = T_{конечная} - T_{начальная} \)
    \( \Delta T = 100 \text{ °С} - 20 \text{ °С} = 80 \text{ °С} \).
  3. Шаг 3: Рассчитываем количество теплоты.
    Количество теплоты (Q), необходимое для нагрева воды, рассчитывается по формуле: \( Q = c \cdot m \cdot \Delta T \), где:
    - \( c \) — удельная теплоемкость воды, равная 4200 Дж/(кг·°С).
    - \( m \) — масса воды (2 кг).
    - \( \Delta T \) — изменение температуры (80 °С).

    Подставляем значения:
    \( Q = 4200 \text{ Дж/(кг·°С)} \cdot 2 \text{ кг} \cdot 80 \text{ °С} \)
  4. Шаг 4: Вычисляем итоговое значение.
    \( Q = 672000 \text{ Дж} \)
  5. Шаг 5: Переводим в килоджоули.
    \( Q = 672 \text{ кДж} \)

Примечание: Уменьшение объёма воды с 2 л до 1,9 л после закипания связано с испарением части воды. Однако для расчёта количества теплоты, полученного водой для нагрева, используется начальный объём (и, соответственно, масса) воды и изменение её температуры до точки кипения.

Ответ: 672000 Дж (или 672 кДж)

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю