Вопрос школьника
В железный душевой бак, масса которого 65 кг, налили холодной колодезной воды объемом 200 л. В результате нагревания солнечным излучением температура воды повысилась от 4 до 29 °С. Какое количество теплоты получили бак и вода
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать формулу теплообмена:
Q = mcΔT
где Q — количество теплоты, m — масса вещества, c — удельная теплоемкость, ΔT — изменение температуры.
Для расчета количества теплоты, полученной баком, необходимо знать, как изменилась его температура. Предположим, что бак находился на открытом воздухе и был подвержен солнечному излучению. Тогда можно считать, что он нагревался до той же температуры, что и вода внутри него, то есть до 29 °C.
Тогда количество теплоты, полученной баком, можно рассчитать по формуле:
Qбак = mcΔT = 65 кг * 0,45 Дж/(г*°C) * (29 °C — 4 °C) = 13297,5 Дж
где удельная теплоемкость железа принята равной 0,45 Дж/(г*°C).
Для расчета количества теплоты, полученной водой, необходимо учесть, что ее температура изменилась на 25 °C. Удельная теплоемкость воды принимается равной 4,18 Дж/(г*°C).
Тогда количество теплоты, полученной водой, можно рассчитать по формуле:
Qвода = mcΔT = 200 кг * 4,18 Дж/(г*°C) * (29 °C — 4 °C) = 394040 Дж
Таким образом, бак получил 13297,5 Дж теплоты, а вода — 394040 Дж.
