В чугунном баке массой 5 т находится вода массой 2,5 кг. Бак и воду в нем нагрели на 4°С. Определите количество теплоты, которое на это потребовалось. ответ дайте в кДж. Потерями теплоты на нагревание окружающей среды пренебречь. Удельные теплоемкости чугуна и воды равны 540 Дж/(кг∙˚С) и 4200 Дж/(кг∙ ˚С) соответственно.
Q = mcΔT
где Q - количество теплоты, m - масса, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.
1. Определяем массу чугунного бака и воды в нем:
Масса бака: 5000 кг
Масса воды: 2,5 кг
2. Определяем изменение температуры (ΔT):
ΔT = 4 °C
3. Определяем удельную теплоемкость чугуна и воды:
Удельная теплоемкость чугуна: 540 Дж/(кг∙˚С)
Удельная теплоемкость воды: 4200 Дж/(кг∙ ˚С)
4. Рассчитываем количество теплоты, необходимое для нагревания бака и воды:
Для бака: Q_чугун = m_чугун * c_чугун * ΔT_чугун
= 5000 кг * 540 Дж/(кг∙˚С) * 4 °C
= 10800000 Дж
= 10,8 МДж
Для воды: Q_вода = m_вода * c_вода * ΔT_вода
= 2,5 кг * 4200 Дж/(кг∙˚С) * 4 °C
= 42000 Дж
= 42 кДж
5. Суммируем количество теплоты для бака и воды:
Q_потребовалось = Q_чугун + Q_вода
= 10,8 МДж + 42 кДж
= 10800000 Дж + 42000 Дж
= 10842000 Дж
= 10842 кДж
Ответ: Для нагревания чугунного бака и воды потребовалось 10842 кДж теплоты.