Определи, на сколько градусов нагреется вода объёмом 4 л, если ей сообщить количество теплоты, равное 382 Дж. Удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж/(кг·°C), плотность воды — 1000 кг/м³. ответ (округли до сотых): °C.
Для того чтобы измерить температуру тела надо привести прибор для измерения температуры - темрмометр в тепловой контакт с телом температуру которого мы хотим измерить. Если температуры тел равны ( у тела и у термометра, то между телами существует тепловое равновесие. Если в начале измерения температуры прибора и тела разные то тело с большей температурой будет отдавать тепло телу с меньшей температурой до тех пор пока между телами не наступит тепловой равновесие и температуры не станут равны. После выравнивания температуры температура тела и термометра будут равны. Только после этого можно сказать какая температура нами измерена у тела.
Для того, чтобы нагреть до температуры кипения и испарить половину объёма 4 литров воды требуется передать воде количество теплоты Q₁ = ρV(CΔT + 0.5λ) = 1000*0.004(4200*75 + 0.5*2300000) = 10460000 Дж С учетом потерь в 20% от плитки надлежит получить Q₂ = Q₁/(1 - 0.2) = 10460000/0.8 = 13750000 Дж Поскольку Q₂ = I²Rt, сопротивление спирали плитки R при токе I = 2 A и времени выделения тепла t=20 мин = 1200 сек будет равно: R = Q₂/I²t = 13750000/(4*1200) = 2864 Ом Поскольку R = ρ*L/S S = ρ*L/R = 1.1e-06*80/2864 = 0.03073e-06 = 3.073e-08 кв м Площадь сечения круглого проводника равна S = пr² откуда радиус провода равен r = √(S/п) = √(3.073e-08/3.1416) = 0.98e-04 м Диаметр d = 2√(I²tρ*L(1 - 0.2)/(пρV(CΔT + 0.5λ))) d = 2r = 2e-04 м = 0,2 мм
ответ: Дано:
Q = 382 кДж = 382*10³ Дж
V = 4 л = 4*10⁻³ м³
с = 4200 Дж/(кг·°C)
ρ = 1000 кг/м³
Δt - ?
Масса воды:
m = ρ*V = 1000*4*10⁻³ = 4 кг
Из формулы:
Q = c*m*Δt
Δt = Q / (c*m) = 382*10³ / (4200*4) ≈ 23°C