В железный котёл массой 5 кг налита вода массой 10 кг. Какое кол-во теплоты нужно передать котлу с водой для изменения их температуры от 10 до 100 Градусов по C?
Решение:
Используем закон сохранения теплоты:
Q_котёл + Q_вода = m_котёл * c_котёл * ΔT + m_вода * c_вода * ΔT
где: Q_котёл - количество теплоты, переданное котлу, Q_вода - количество теплоты, переданное воде, m_котёл - масса котла (5 кг), c_котёл - удельная теплоёмкость котла (460 Дж/(кг·°C)), m_вода - масса воды (10 кг), c_вода - удельная теплоёмкость воды (4200 Дж/(кг·°C)), ΔT - изменение температуры (90 °C).
Q_котёл + Q_вода = 5 кг * 460 Дж/(кг·°C) * 90 °C + 10 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * 90 °C Q_котёл + Q_вода = 2070000 Дж + 3780000 Дж Q_котёл + Q_вода = 5850000 Дж
Так как Q_котёл = Q_вода, то:
2 * Q_котёл = 5850000 Дж Q_котёл = 5850000 Дж / 2 Q_котёл = 2925000 Дж
Ответ: около 2925 кДж.