ID: 00007001
В стальной котёл массой 5 кг налита вода массой 10 кг. Какое количество теплоты нужно передать котлу с водой, чтобы довести воду до кипения? Начальная температура котла с водой равна 10 °С.
Источник: ФИПИ
m_{\text{ст}} = 5\text{ кг}; m_в = 10\text{ кг}; t_0 = 10\,°\text{C}; t = 100\,°\text{C}; c_{\text{ст}} = 500\ \text{Дж/(кг}\cdot\text{°C)}; c_в = 4200\ \text{Дж/(кг}\cdot\text{°C)} \quad
Q
Общее количество теплоты складывается из теплоты на нагрев котла и воды:
Q = Q_{\text{ст}} + Q_в = c_{\text{ст}} m_{\text{ст}} \Delta T + c_в m_в \Delta T
Вынесем \Delta T за скобки:
Q = (c_{\text{ст}} m_{\text{ст}} + c_в m_в) \cdot \Delta T
Изменение температуры:
\Delta T = 100 - 10 = 90\,°\text{C}
Подставляем значения:
Q = (500 \cdot 5 + 4200 \cdot 10) \cdot 90 = (2500 + 42000) \cdot 90 = 44500 \cdot 90
Q = 4\,005\,000\text{ Дж} = 4005\text{ кДж}
Q = 4005 кДж