Похожие вопросы
2025-10-31 11:37:36
• Какое количество теплоты необходимо передать железному котлу массой 3 кг с водой массой 12 кг для изменения их температуры с 10 до 90 °С?
• Какое количество теплоты было израсходовано на нагрев стальной детали массой 4 кг от 25 до 55 °С?
Физика 11 класс Теплообмен и теплота Количество теплоты железный котел масса воды изменение температуры нагрев стальной детали Теплоёмкость физика 11 класс Новый
2025-10-31 11:37:52
Для решения этих задач нам необходимо использовать формулу для расчета количества теплоты, необходимого для нагрева тела:
Q = mcΔT
Где:
- Q - количество теплоты (в джоулях, Дж);
- m - масса тела (в килограммах, кг);
- c - удельная теплоемкость материала (в Дж/(кг·°C));
- ΔT - изменение температуры (в °C).
Теперь давайте решим первую задачу:
1. Нагрев железного котла с водой:
Масса котла m1 = 3 кг, масса воды m2 = 12 кг. Удельные теплоемкости:
- Для железа c1 = 460 Дж/(кг·°C);
- Для воды c2 = 4200 Дж/(кг·°C).
Изменение температуры (ΔT) равно конечной температуре минус начальной температуре:
ΔT = 90 °C - 10 °C = 80 °C.
Теперь рассчитаем количество теплоты для котла и воды:
- Количество теплоты для железного котла:
- Количество теплоты для воды:
Q1 = m1 * c1 * ΔT = 3 кг * 460 Дж/(кг·°C) * 80 °C = 110400 Дж.
Q2 = m2 * c2 * ΔT = 12 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * 80 °C = 4032000 Дж.
Общее количество теплоты:
Q_total = Q1 + Q2 = 110400 Дж + 4032000 Дж = 4142400 Дж.
Таким образом, количество теплоты, необходимое для нагрева железного котла с водой с 10 до 90 °C, составляет 4142400 Дж.
2. Нагрев стальной детали:
Масса детали m = 4 кг. Удельная теплоемкость стали c = 460 Дж/(кг·°C). Изменение температуры:
ΔT = 55 °C - 25 °C = 30 °C.
Теперь рассчитаем количество теплоты:
Q = m * c * ΔT = 4 кг * 460 Дж/(кг·°C) * 30 °C = 55200 Дж.
Таким образом, количество теплоты, израсходованное на нагрев стальной детали от 25 до 55 °C, составляет 55200 Дж.