какое количество теплоты необходимо для нагривания воды обьема 20л в железном котле массой 5 кг от 10 до 50 градусов С
Ответы
Q = Q1 + Q2.
Q1 = C1 * m1 * ( tк - tн ), С1 — уд. теплоемкость воды ( С1 = 4,2 * 10³ Дж/( кг*К ) ), m1 — масса воды ( m1 = 20 л = 20 кг ), tк — конечная температура ( tк = 50 ºС ), tн — начальная температура ( tн = 10 ºС ).
Q2 = C2 * m2 * ( tк - tн ), С2 — уд. теплоемкость железа ( С2 = 0,46 * 10³ Дж/( кг*К ) ), m2 — масса котла ( m2 = 5 кг ).
Q = 4,2 * 10³ * 20 * ( 50 - 10 ) + 0,46 * 10³ * 5 * ( 50 - 10 ) = 3360000 + 92000 = 3452000 Дж = 3452 кДж.
С учетом 20% потерь: Q = 3452 / 0,8 = 4315 кДж.
Нам нужно нагреть воду и железный котел с 10 до 50 градусов, следовательно, Q=Q1+Q2, из чего выводим формулу Q=c1*m1*Δt+c2*m2*Δt.
m1 = ρ*V = 1000*0,02 = 20кг
m2 = 5кг
c1 = 4200Дж/(кг*градус C)
c2 = 460Дж/(кг*градус C)
Δt = 50-10 = 40 градусов C
Q=4200*20*40+460*5*40=3452 кДж (Прошу заметить, КИЛОджоулей)