Какое количество теплоты потребуется для нагревания 1,6 л воды в алюминиевом чайнике массой 750 г от температуры 20 °С до температуры 80 °С? Удельная теплоемкость алюминия 920 Дж/кг·°С

Для расчета общего количества теплоты, необходимого для нагревания воды в алюминиевом чайнике, нам нужно учесть как количество теплоты, необходимое для нагревания самого чайника, так и количество теплоты, требуемое для нагревания воды.

Для начала вычислим количество теплоты, необходимое для нагревания чайника. Количество теплоты $Q$ можно вычислить по формуле:

$Q = mc\Delta T$

где

• $m$ – масса алюминиевого чайника,
• $c$ – удельная теплоемкость материала (для алюминия),
• $\Delta T$ – изменение температуры.

Подставим известные значения для чайника:

• $m = 0.75$ кг (переведя 750 г в килограммы),
• $c = 920$ Дж/кг·°С,
• $\Delta T = 80 °С - 20 °С = 60 °С$.

Теперь вычислим количество теплоты, необходимое для нагревания воды. Удельная теплоемкость воды примерно равна $4186$ Дж/кг·°С. Поскольку плотность воды примерно $1$ кг/л, 1,6 л воды имеют массу 1,6 кг. Таким образом, используя ту же формулу для воды, получим:

• $m = 1.6$ кг,
• $c = 4186$ Дж/кг·°С,
• $\Delta T = 60 °С$ (то же изменение температуры, что и для чайника).

Теперь мы можем вычислить общее количество теплоты, сложив количество теплоты для чайника и воды. Выполним расчеты.

Для нагревания 1,6 л воды в алюминиевом чайнике массой 750 г от температуры 20 °C до 80 °C потребуется примерно 443 256 Дж теплоты. Это общее количество теплоты включает в себя как теплоту, необходимую для нагревания самого чайника, так и теплоту, необходимую для нагревания воды. ​​