В открытом сосуде находится 5 кг воды при температуре 10С. До какой температуры нагреется вода если ей сообщить количество теплоты 420кДж? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг*К

Чтобы определить, до какой температуры нагреется вода в открытом сосуде, если ей сообщить количество теплоты 420 кДж, мы можем использовать уравнение количества теплоты для нагревания или охлаждения вещества:

$Q = mc\Delta T$

где:

• $Q$ — количество теплоты, сообщенное воде (в джоулях, Дж),
• $m$ — масса воды (в килограммах, кг),
• $c$ — удельная теплоемкость воды (в Дж/кг·К),
• $\Delta T$ — изменение температуры воды (в градусах Цельсия, °C или Кельвинах, К).

Дано:

• $m = 5$ кг (масса воды),
• $c = 4200$ Дж/кг·К (удельная теплоемкость воды),
• $Q = 420$ кДж = $420 \times 10^3$ Дж (количество теплоты, сообщенное воде).

Нам нужно найти $\Delta T$, изменение температуры воды.

Первым делом переведем количество теплоты из килоджоулей в джоули: $Q = 420 \text{ кДж} = 420 \times 10^3 \text{ Дж}$

Теперь мы можем подставить известные значения в уравнение количества теплоты и решить его относительно $\Delta T$: $420 \times 10^3 = 5 \times 4200 \times \Delta T$

Решим это уравнение для $\Delta T$: $\Delta T = \frac{420 \times 10^3}{5 \times 4200} = \frac{420}{5 \times 4.2} = \frac{420}{21} = 20 \text{ К}$

Изменение температуры воды составит 20 °C. Так как начальная температура воды была 10 °C, конечная температура будет: $T_{\text{конечная}} = T_{\text{начальная}} + \Delta T = 10 °C + 20 °C = 30 °C$

Таким образом, после сообщения 420 кДж теплоты, температура воды в открытом сосуде повысится до 30 °C.