25
НоябрьВ чайник налили 2 л воды при температуре 20° и поставили его на плиту. Когда через 10 мин вода закипела,…
Предмет: Физика
Уровень: 5 - 9 класс
В чайник налили 2 л воды при температуре 20° и поставили его на плиту. Когда через 10 мин вода закипела, в чайник добавили еще некоторое количество холодной воды, также имеющую начальную температуру 20°. После этого вода закипела вновь через 5 мин. Считайте что все выделяемое плитой количество теплоты сообщается нагреваемой воде. Плотность воды 1000кг/м³, ее удельная теплоемкость 4200Дж(кг°).
1)какое количество воды потребовалось для закипания первой порции воды в чайнике?
2)какова мощность плиты если она не менялась?
3)какой объем воды добавили в чайник?(ответ дать в литрах)
Напиши полное решение этой задачи.
ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА! Я НИЧЕГО НЕ ПОНЯЛ! Дам все что есть
Відповідь:
Знизу
Пояснення:
Для розрахунку кількості холодної води, потрібної для зниження температури гарячого чаю до прийнятного рівня, можна скористатися формулою для теплового балансу:
Q1 + Q2 = Q3,
де Q1 — тепло гарячого чаю, Q2 — тепло холодної води, Q3 — тепло суміші (прийнятної для пиття температури).
Для 150 мл гарячого чаю:
Q1 = mcΔT = (150 g) * (4.18 J/g°C) * (85 — 60 °C) = 6270 J.
Тепло, яке потрібно відняти від гарячого чаю, щоб отримати прийнятну температуру, буде таким же:
Q3 = mcΔT = (150 g) * (4.18 J/g°C) * (60 — 15 °C) = 6270 J.
Отже, тепло, яке додається холодною водою, має дорівнювати 6270 J.
Тепер можна розрахувати кількість холодної води (m2), яку треба додати, використовуючи формулу для теплообміну:
Q2 = mcΔT = (m2) * (4.18 J/g°C) * (85 — 15 °C) = 6270 J.
m2 = 6270 J / (4.18 J/g°C * 70 °C) ≈ 22.57 г.
Отже, потрібно додати приблизно 22.57 г холодної води, щоб 150 мл гарячого чаю стало прийнятною для пиття температурою 60 °C.
Щодо теплових втрат, вони можуть відбутися під час проведення експерименту, особливо якщо середовище навколо чашки чаю холодне. Такі втрати можуть призвести до того, що фактична кількість холодної води, необхідної для досягнення бажаної температури, може бути трохи більшою, ніж розрахункові дані. Температура навколишнього середовища впливатиме на швидкість теплообміну між чаєм та оточуючим середовищем. Чим холодніше середовище, тим більше тепла буде втрачено, що може вимагати додаткової кількості холодної води для зниження температури чаю.