Дано:
m₁ = 10 кг - масса воды в кастрюле
с₁ = 4200 Дж/(кг·град) - удельная теплоёмкость воды
m₂ = 1.2 кг - масса стальной кастрюли
с₂ = 500 Дж/(кг·град) - удельная теплоёмкость стали
t₁ = 40°C - начальная температура кастрюли с водой
t₂ = 90°C - конечная температура кастрюли с водой
Определить:
Q - количество теплоты, необходимое для нагрева кастрюли с водой
А) Количество теплоты, требуемое для нагрева воды
Q₁ = c₁ · m₁ · (t₂ - t₁)
Q₁ = 4200 · 10 · (90 - 40)
Q₁ = 2 100 000 (Дж)
В) Количество теплоты, требуемое для нагрева кастрюли
Q₂ = c₂ · m₂ · (t₂ - t₁)
Q₂ = 500 · 1,2 · (90 - 40)
Q₂ = 30 000 (Дж)
С) Количество теплоты. необходимое для нагрева кастрюли с водой
Q = Q₁ + Q₂
Q = 2 100 000 + 30 000 = 2 130 000 (Дж) = 2130 кДж
2130 кДж требуется для нагрева кастрюли с водой
Скорость, с которой энергия передается в виде тепла между двумя телами, зависит от разницы температур (и, следовательно, градиента температуры ) между двумя телами и свойств проводящей границы раздела, через которую передается тепло. Тепло самопроизвольно перетекает от более горячего тела к более холодному. Например, тепло передается от конфорки электрической плиты ко дну кастрюли, контактируя с ней. В отсутствие противоположного внешнего источника движущей энергии внутри тела или между телами разница температур со временем уменьшается, и достигается тепловое равновесие , температура становится более однородной.
V=2 м³
h=12 м
g=10 Н/кг
p=2600 кг/м³
Найти:
А=? Дж
Решение
Работа (А) равна произведению силы (F) на расстояние (s), пройденное под действием этой силы:
А=Fs
s=h
F=mg, где
m - масса тела, кг
g - ускорение свободного падения, Н/кг.
m=pV, где
р - плотность тела (гранита), кг/м³;
V - объём, м³.
Тогда, F=mg=pVg, а работа равна: A=Fs=pVgh
Подставим числовые значения величин:
А=2600×2×10×12=624000 Дж=624 кДж
ОТВЕТ: работа равна 624 кДж.