Какое количество теплоты необходимо для нагревания воды массой 10 кг в железном котле массой 2 кг

Ответы на вопрос

Отвечает Смирнов Евгений.

Давай решать этот вопрос пошагово, как это сделал бы я на сайте с вопросами и ответами.

Нам нужно найти количество теплоты $Q$ , которое потребуется для нагревания воды и железного котла. Здесь участвуют два тела: вода и котел, каждое с собственной теплоёмкостью.

Дано:

Масса воды: $m_{\text{вода}} = 10$ кг
Масса котла: $m_{\text{котел}} = 2$ кг
Начальная температура: $T_1 = 10^\circ\text{C}$
Конечная температура: $T_2 = 50^\circ\text{C}$
Удельная теплоёмкость воды: $c_{\text{вода}} = 4200$ Дж/(кг·°C)
Удельная теплоёмкость железа: $c_{\text{железо}} = 460$ Дж/(кг·°C)

Разность температур:

\Delta T = T_2 - T_1 = 50 - 10 = 40^\circ\text{C}

Формула для количества теплоты

Количество теплоты для нагревания вещества:

Q = m \cdot c \cdot \Delta T

Где:

$m$ — масса,
$c$ — удельная теплоёмкость,
$\Delta T$ — изменение температуры.

Так как у нас два тела, общее количество теплоты:

Q_{\text{общ}} = Q_{\text{вода}} + Q_{\text{котел}}

Считаем для воды:

Q_{\text{вода}} = m_{\text{вода}} \cdot c_{\text{вода}} \cdot \Delta T = 10 \cdot 4200 \cdot 40

Считаем по шагам:

$4200 \cdot 40 = 168000$ Дж/кг
$168000 \cdot 10 = 1\,680\,000$ Дж

Считаем для железного котла:

Q_{\text{котел}} = m_{\text{котел}} \cdot c_{\text{железо}} \cdot \Delta T = 2 \cdot 460 \cdot 40

$460 \cdot 40 = 18400$ Дж
$18400 \cdot 2 = 36800$ Дж

Суммируем:

Q_{\text{общ}} = 1\,680\,000 + 36\,800 = 1\,716\,800 \text{ Дж}

Ответ:

Количество теплоты, необходимое для нагревания воды и котла от 10 °C до 50 °C, составляет примерно:

\boxed{1,72 \text{ МДж}}

Если хочешь, можно сразу округлить до двух значащих цифр: 1,72 МДж.

Какое количество теплоты необходимо для нагревания воды массой 10 кг в железном котле массой 2 кг от температуры 10 °С до температуры 50 °С?