Рассчитайте количество теплоты, необходимое для нагревания а) чугунного утюга массой 1, 5 кг для изменения его температуры на 200 *с; б) алюминиевой ложки массой 50 г от 20 до 90 *с; в) кирпичного камина массой 2 т от 10 до 40 *с

А)Дано:                  Решение:
 m-1.5 кг               Q-с*m(t2 -t1) 
 c-540                    Q-540дж * 1.5*200t
 t-200*                    ответ:162000
 Q-?    

       

1). Необходимо сначала рассчитать, какое количество теплоты должна получить вода, чтобы нагреться от температуры 20 градусов до температуры 100 градусов по формуле: Q = m • c • Δt. Массу воды можно найти через формулу: m = ρV, где плотность воды ρ = 1000 кг/куб.м, а объём V = 2 л = 2 куб.дм = 0,004 куб.м. Получаем массу m = 2 кг (1 кг воды занимает объём 1 л). Удельная теплоёмкость воды с = 4200 Дж/(кг • град), изменение температуры Δt = 100 – 20; Δt = 80 градусов. Получаем Q = 2 кг • 4200 Дж/(кг • град) • 80 град = 672000 Дж.  

2). Для того, чтобы рассчитать, какое количество теплоты заберёт алюминиевый котелок при нагревании от температуры 20 градусов до температуры 100 градусов, воспользуемся формулой: Q = m • c • Δt. Масса котелка m = 600 г = 0,6 кг. Удельная теплоёмкость алюминия с = 920 Дж/(кг • град), изменение температуры Δt = 80 градусов. Получаем Q = 0,6 кг • 920 Дж/(кг • град) • 80 град, Q = 44160 Дж.  

3). Итого необходимо на воду и котелок Q = 672000 Дж + 44160 Дж = 716160 Дж.

4). Чтобы рассчитать, сколько нужно сжечь дров, чтобы нагреть воду до кипения, налитую в алюминиевый котелок, воспользуемся формулой для расчёта выделившейся теплоты при сгорании топлива: Q = q • m, тогда масса топлива m = Q : q, где удельная теплота сгорания дров q = 10 МДж/кг. Будем считать, что всё выделившееся тепло передаётся котелку с водой m = 716160 Дж : 10000000 Дж/кг = 0,0716 кг.

5) Если КПД дров = 60%, то Q = 0,6 • q • m, m = Q : (0,6 q) = 716160 Дж : 6000000 Дж/кг = 0,0716 кг = 0,1194 кг. ответ: 0,0716 кг и 0,1194 кг.

Так, сначала ты охладил пар ДО 100 градусов (это же как бы и пар и вода, кипящая вода короче), потом превратил пар в воду и только потом охладил ее до 20 градусов. Значит 3 формулы.

1) Q=cm(tк-tн)

Q=4200*2*(120-100)

Q=168000Дж

Далее происходит превращение пара в воду, конденсация короче.

2) Q=Lm

Q=2.3*10^6*2 (в условии написано просто 10, но это не так, там 6 степень, в чем измеряется - сам посмотришь)

Q=4.6*10^6Дж

Теперь охлаждаем воду до 20 градусов.

3) Q=cm(tк-tн)

Q=4200*2*(100-20)

Q=672000

Осталось сложить все это.

Q=168000+4.6*10^6+672000=5440000=5440кДж

Формулы есть, можешь проверить числа, на всякий пожарный)))