Какое количество воды было нагрето до кипения, если для этого было затрачено 51 МДж теплоты и начальная температура

Объяснение: Чтобы найти количество воды, которое было нагрето до кипения, мы можем использовать закон сохранения энергии. Сначала найдем количество теплоты, которое было затрачено на нагрев воды до кипения, используя следующую формулу:

𝑄 = 𝑚𝑐Δ𝑡,

где 𝑄 — количество теплоты, 𝑚 — масса вещества, 𝑐 — удельная теплоемкость вещества, Δ𝑡 — изменение температуры.

Мы знаем, что начальная температура воды составляла 30 ºС и что вода была нагрета до кипения при 100 ºС. Таким образом, Δ𝑡 = (100 ºС — 30 ºС) = 70 ºС.

Также известно, что удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг·°С). Поскольку нам не дана масса воды в задаче, обозначим ее как 𝑚.

Теперь распишем уравнение:

51 МДж = 𝑚 * 4200 Дж/(кг·°С) * 70 ºС.

Переведем МДж в Дж, умножив на 10^6:

51 МДж = 51 * 10^6 Дж.

Теперь решим уравнение относительно массы 𝑚:

51 * 10^6 Дж = 𝑚 * 4200 Дж/(кг·°С) * 70 ºС.

Разделим обе части уравнения на (4200 Дж/(кг·°С) * 70 ºС):

51 * 10^6 Дж / (4200 Дж/(кг·°С) * 70 ºС) = 𝑚.

Таким образом, масса воды, которая была нагрета до кипения, равна 1029.76 кг.

Пример использования: Найдите количество воды, которое было нагрето до кипения, если для этого было затрачено 51 МДж теплоты и начальная температура воды составляла 30 ºС.

Совет: При решении задач, связанных с теплотой и переходами вещества, важно внимательно читать условие и использовать соответствующие формулы. В данном случае, мы использовали формулу для расчета количества теплоты 𝑄, используя массу вещества 𝑚, удельную теплоемкость вещества 𝑐 и изменение температуры Δ𝑡.

Упражнение: Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы нагреть 2 кг воды с начальной температурой 20 ºС до кипения при 100 ºС? Удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг·°С).