Найти количество теплоты Q, необходимое для нагрева воды массой m=2 кг с температуры t1=15°C до температуры t2=45°C. Удельная теплоёмкость воды c=4200 Дж/(кг·°C).

Решение задачи

Дано:

• Масса воды: $m = 2$ кг

• Начальная температура: $t_1 = 15^\circ C$

• Конечная температура: $t_2 = 45^\circ C$

• Удельная теплоёмкость воды: $c = 4200$ Дж/(кг·°C)

Найти: количество теплоты $Q$.

1. Формула для расчёта количества теплоты

Количество теплоты, необходимое для нагревания вещества, определяется по формуле:

где:

• $Q$ — количество теплоты (Дж);

• $c$ — удельная теплоёмкость вещества;

• $m$ — масса вещества (кг);

• $t_2-t_1$ — изменение температуры (°C).

2. Вычислим изменение температуры

3. Подставим значения в формулу

Переведём джоули в килоджоули:

Ответ:

Вывод: Для нагревания 2 кг воды от 15°C до 45°C необходимо передать воде 252 кДж теплоты при условии отсутствия тепловых потерь в окружающую среду.