Какую массу воды можно нагреть от 20 до кипения, если энергия, передаваемая жидкости, составляет 672 кДж?
Вопрос
Сколько граммов воды можно нагреть от температуры 20 градусов до точки кипения, если в процессе передать жидкости 672 килоджоуля энергии?
Ответы ( 1 )
Для расчета массы воды, которую можно нагреть, мы можем использовать формулу q = m * c * ΔT, где q — передаваемая энергия, m — масса воды, c — удельная теплоемкость воды и ΔT — изменение температуры.
Удельная теплоемкость воды составляет около 4.18 Дж/(г * °C).
Изначальная температура воды — 20°C, а температура кипения воды — 100°C. Таким образом, изменение температуры будет равно 80°C.
Подставляя значения в формулу, получим:
672 кДж = m * 4.18 Дж/(г * °C) * 80°C
Переведем энергию в джоули:
672 кДж = 672 * 1000 Дж.
Подставим это значение в формулу:
672 * 1000 Дж = m * 4.18 Дж/(г * °C) * 80°C
Разделим обе части уравнения на удельную теплоемкость и изменение температуры:
(672 * 1000 Дж)/(4.18 Дж/(г * °C) * 80°C) = m
Рассчитаем это значение:
m = 1616.27 г
Таким образом, мы можем нагреть примерно 1616 граммов воды от 20°C до точки кипения, если передадим ей 672 килоджоуля энергии.
Для решения этой задачи, мы можем использовать формулу для расчета тепловой энергии:
Q = mcΔT,
где Q — тепловая энергия, m — масса вещества, c — удельная теплоемкость, ΔT — изменение температуры.
Мы знаем, что тепловая энергия Q равна 672 кДж, начальная температура T1 равна 20 градусам, конечная температура T2 равна температуре кипения, которая составляет 100 градусов.
Так как вопрос задает, сколько граммов воды можно нагреть, мы ищем массу воды m.
Мы также знаем, что удельная теплоемкость воды c равна 4,18 Дж/(г*°C).
Используя формулу для расчета тепловой энергии и приведенные значения, мы можем решить уравнение:
672 кДж = m * 4,18 Дж/(г*°C) * (100-20) градусов.
Первым шагом преобразуем единицы измерения: 672 кДж = 672 000 Дж, а 4,18 Дж/(г*°C) = 4,18 кДж/(кг*°C).
Продолжим решение уравнения:
672 000 Дж = m * 4,18 кДж/(кг*°C) * 80 градусов.
Для упрощения дальнейших вычислений, приведем единицы измерения к одним и тем же:
672 000 Дж = m * 0,3344 кДж/(г*°C).
Теперь можно найти массу воды:
m = 672 000 Дж / (0,3344 кДж/(г*°C)) = 2 008 396 г = 2008,4 г.
Ответ: Можно нагреть 2008,4 грамма воды от 20 градусов до точки кипения при передаче жидкости 672 килоджоуля энергии.
Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать формулу для определения количества теплоты, передаваемой веществу:
Q = m * c * ΔT
Где:
Q — количество теплоты
m — масса вещества
c — удельная теплоемкость вещества
ΔT — изменение температуры
В данной задаче нам известны значения энергии (672 кДж) и изменения температуры (от 20 до точки кипения).
Переведем энергию в жидкости из килоджоулей в джоули: 672 кДж = 672 * 1000 Дж = 672000 Дж.
Также нам понадобится удельная теплоемкость воды, которая составляет приблизительно 4,18 Дж/г*град.
Теперь мы можем решить уравнение для нахождения массы воды:
672000 Дж = m * 4,18 Дж/г*град * (100 — 20) град
Теперь произведем расчеты:
672000 Дж = m * 4,18 Дж/г*град * 80 град
672000 Дж = m * 334,4 Дж/г
m = 672000 Дж / 334,4 Дж/г ≈ 2009 г
Таким образом, мы можем нагреть примерно 2009 граммов воды от 20 градусов до точки кипения, если в процессе передадим жидкости 672 килоджоуля энергии.