Решение задачи по физике

Дано:

• ( m_{чайника} = 300 г = 0.3 кг )
• ( V_{воды} = 2 л )
• ( t_{начальная} = 16°C )
• ( t_{кипения} = 100°C )
• ( c_{чайника} = 920 rac{Дж}{кг cdot К} )
• ( c_{воды} = 4200 rac{Дж}{кг cdot К} )
• ( \rho_{воды} = 1000 rac{кг}{м^3} )

Найти: ( Q ) - количество теплоты, затраченное на нагревание.

Решение:

1. Сначала определим массу воды, используя её плотность и объём:

   $$ m_{воды} = \rho_{воды} cdot V_{воды} = 1000 rac{кг}{м^3} cdot 0.002 м^3 = 2 кг $$

2. Теперь рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания чайника и воды до кипения:

   $$ Q = Q_{чайника} + Q_{воды} = m_{чайника} cdot c_{чайника} cdot (t_{кипения} - t_{начальная}) + m_{воды} cdot c_{воды} cdot (t_{кипения} - t_{начальная}) $$ $$ Q = 0.3 кг cdot 920 rac{Дж}{кг cdot К} cdot (100°C - 16°C) + 2 кг cdot 4200 rac{Дж}{кг cdot К} cdot (100°C - 16°C) $$ $$ Q = 0.3 cdot 920 cdot 84 + 2 cdot 4200 cdot 84 $$ $$ Q = 23184 + 705600 = 728784 Дж $$

Ответ: 728784 Дж