«Почему сковородка греется быстрее воды?» Ситуация: На плиту поставили чугунную сковороду массой 2 кг и кастрюлю с 2 кг воды. Им сообщили одинаковое количество теплоты — 100 кДж. Удельная теплоемкость чугуна c=540 Дж/(кг·°С), воды c=4200 Дж/(кг·°С). Начальная температура обоих — 20 °С. Вопрос: На сколько градусов нагреется сковорода и на сколько — вода?
Количество теплоты:
Сковорода:
Вода:
При одинаковых массе и количестве теплоты изменение температуры обратно пропорционально удельной теплоёмкости. У чугуна она меньше, поэтому он нагревается сильнее.
Сковорода нагреется примерно на
«Экономия горячей воды» Ситуация: Вы принимаете душ и хотите смешать горячую воду (70 °С) с холодной (10 °С), чтобы получить 40 литров воды комфортной температуры 40 °С. Удельная теплоемкость воды c=4200 Дж/(кг·°С). Вопрос: Сколько литров горячей и сколько холодной воды нужно взять?
Пусть горячей воды
Уравнение теплового баланса: горячая вода отдаёт столько же теплоты, сколько получает холодная:
Тогда
Конечная температура
Горячей воды —
«Аккумулятор тепла в доме» Ситуация: В системе отопления дома установлен теплоаккумулятор — бак с 500 литрами воды. Ночью (по дешевому тарифу) воду нагрели до 90 °С. Днем вода остывает до 50 °С, отдавая тепло в дом. Удельная теплоемкость воды c=4200 Дж/(кг·°С). Вопрос: Какое количество теплоты отдаст вода при остывании? (1 кВт·ч = 3,6 МДж)
Масса воды:
В киловатт-часах:
Количество теплоты при остывании вычисляется по формуле
