Домашние задания: Физика

Помогите пожалуйста с задачей...

Какое количество теплоты необходимо для нагревания 3 м3 песка от 8 до 25 градусов Цельсия? Сколько литров воды можно нагреть на 40 градусов Цельсия за счет этого количества теплоты ? ( Плотность песка 1500 кг/м3 )
* Объем песка - 3 м^3
* Плотность песка - 1500 кг/м^3
* Масса песка - объем * плотность = 3 * 1500 = 4500 кг
* Начальная температура песка - 8 °C
* Конечная температура песка - 25 °C
* Изменение температуры - 25 - 8 = 17 °C
* Удельная теплоемкость песка - 800 Дж/(кг*°C)
* Количество теплоты, необходимое для нагревания песка:
Q = m * c * Δt = 4500 * 800 * 17 = 61 200 000 Дж

* Удельная теплоемкость воды - 4200 Дж/(кг*°C)
* Изменение температуры воды - 40 °C
* Количество теплоты для нагревания воды:
Q = m * c * Δt
* Отсюда m = Q / (c * Δt) = 61 200 000 / (4200 * 40) = 364 кг
* Плотность воды 1000 кг/м^3
* Объем воды - масса / плотность = 364 / 1000 = 0,364 м^3 = 364 литров

Ответ: 61 200 000 Дж; 364 литра
Ольга Новоселова
Ольга Новоселова
25 860
Лучший ответ
Q1 = c1*m1*ΔT1 = c1*ρ1*V1*ΔT1 = 820*1500*3*(25 - 8) = 62,73 МДж
m2 = Q1/(c2*ΔT2) = 62730000/(4200*40) = 373,4 кг = 373,4 л
Юлия Кипран
Юлия Кипран
85 931
Для расчета количества теплоты, необходимого для нагревания песка, можно воспользоваться формулой:

[ Q = mc\Delta T ]

Где:

Q - количество теплоты (в джоулях или калориях),
m - масса вещества (в килограммах),
c - удельная теплоемкость вещества (в джоулях на градус Цельсия на килограмм),
ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).
Сначала найдем массу песка. Мы знаем его объем (3 м³) и плотность (1500 кг/м³), поэтому:

[ m = V \cdot \rho = 3 , \text{м³} \cdot 1500 , \text{кг/м³} = 4500 , \text{кг} ]

Теперь мы можем рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания песка:

[ Q = mc\Delta T = 4500 , \text{кг} \cdot c_{\text{песок}} \cdot \Delta T ]

Удельная теплоемкость песка (c_{\text{песок}}) примерно равна 835 Дж/(кг·°C). Теперь вычислим ΔT (изменение температуры):

[ \Delta T = T_{\text{конечная}} - T_{\text{начальная}} = 25^\circ \text{C} - 8^\circ \text{C} = 17^\circ \text{C} ]

Теперь мы можем рассчитать количество теплоты:

[ Q = 4500 , \text{кг} \cdot 835 , \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 17^\circ \text{C} = 63727500 , \text{Дж} ]

Теперь, чтобы узнать, сколько литров воды можно нагреть на 40 градусов Цельсия с использованием этой теплоты, мы можем воспользоваться удельной теплоемкостью воды:

[ Q_{\text{воды}} = mc\Delta T ]

Удельная теплоемкость воды (c_{\text{вода}}) равна приблизительно 4186 Дж/(кг·°C). Теперь мы можем рассчитать массу воды (m_{\text{воды}}), которую можно нагреть:

[ Q_{\text{воды}} = m_{\text{воды}} \cdot c_{\text{вода}} \cdot \Delta T_{\text{воды}} ]

Где ΔT_{\text{воды}} - изменение температуры воды (40 градусов Цельсия).

[ m_{\text{воды}} = \frac{Q_{\text{воды}}}{c_{\text{вода}} \cdot \Delta T_{\text{воды}}} = \frac{63727500 , \text{Дж}}{4186 , \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 40^\circ \text{C}} \approx 381,08 , \text{кг} ]

Теперь мы знаем массу воды. Для перевода этой массы в литры (предполагая, что 1 литр воды имеет массу приблизительно 1 кг), мы можем сказать, что можно нагреть приблизительно 381,08 литров воды на 40 градусов Цельсия.