ID: 00007005
Какое количество теплоты потребуется, чтобы в алюминиевом чайнике массой 700 г вскипятить 2 кг воды? Первоначально чайник с водой имели температуру 20 °C. Ответ дайте в килоджоулях. Удельную теплоёмкость алюминия считать равной 920 $Дж/(кг·°С).$
Источник: ФИПИ
$m_{\text{Al}} = 0{,}7 \text{ кг}, \quad m_{\text{воды}} = 2 \text{ кг}$
$t_1 = 20 \text{ °C}, \quad t_2 = 100 \text{ °C}$
$C_{\text{Al}} = 920 \text{ Дж/(кг}\cdot\text{°C)}, \quad C_{\text{воды}} = 4200 \text{ Дж/(кг}\cdot\text{°C)}$
$Q$ — ?
Общее количество теплоты складывается из теплоты нагрева чайника и теплоты нагрева воды:
$$Q = Q_{\text{Al}} + Q_{\text{воды}}$$
$$Q = C_{\text{Al}} \cdot m_{\text{Al}} \cdot \Delta T + C_{\text{воды}} \cdot m_{\text{воды}} \cdot \Delta T$$
Изменение температуры:
$$\Delta T = t_2 - t_1 = 100 - 20 = 80 \text{ °C}$$
Подставляем числа:
$$Q = 920 \cdot 0{,}7 \cdot 80 + 4200 \cdot 2 \cdot 80$$
$$Q = 51\,520 + 672\,000 = 723\,520 \text{ Дж}$$
Переводим в килоджоули:
$$Q = 723{,}52 \text{ кДж}$$
723,52