Сколько теплоты требуется для подогрева воды на 2 кг в алюминиевом чайнике, который весит 500 г, с 20 градусов Цельсия

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится знать теплоёмкость алюминиевого чайника и уметь применять формулу для расчёта теплоты. Давайте начнём с теплоёмкости чайника.

Теплоёмкость \(C\) -- это количество теплоты, необходимое для поднятия температуры вещества на 1 градус Цельсия. Для алюминия теплоёмкость примерно равна \(0.9\) Дж/г·°C.

Масса алюминиевого чайника \(m_1\) составляет 500 г или 0.5 кг.

Теплоёмкость чайника \(C_1\) можно рассчитать, умножив массу чайника на теплоёмкость алюминия:
\[C_1 = m_1 \cdot C = 0.5 \, \text{кг} \cdot 0.9 \, \text{Дж/г·°C}\]

Теперь мы можем рассчитать теплоту, необходимую для нагрева алюминиевого чайника с 20°C до точки кипения.

Температура изменяется на \(ΔT = Т_{к} - Т_{нач}\), где \(Т_{к}\) - температура кипения воды, а \(Т_{нач}\) - начальная температура. В данном случае \(Т_{к} = 100°С\) и \(Т_{нач} = 20°С\), поэтому \(ΔT = 100°С - 20°С = 80°С\).

Теплота \(Q\) может быть рассчитана с помощью формулы:
\[Q = C_1 \cdot ΔT\]

Подставим значения и рассчитаем теплоту, необходимую для нагрева чайника:
\[Q = 0.5 \, \text{кг} \cdot 0.9 \, \text{Дж/г·°C} \cdot 80°С\]

Вычисляя эту формулу, мы получаем:
\[Q = 36 \, \text{Дж} \cdot 80°С = 2880 \, \text{Дж}\]

Таким образом, для того чтобы подогреть 2 кг воды в алюминиевом чайнике с 20°C до точки кипения, требуется 2880 Дж теплоты.