Какое количество теплоты требуется для нагревания 2 л молока в алюминиевой кастрюле массой 250 г от...

Для решения этой задачи нам необходимо использовать формулу теплоемкости:

Q = mcΔT

где: Q - количество теплоты, необходимое для нагревания вещества m - масса вещества c - удельная теплоемкость вещества ΔT - изменение температуры

Для молока удельная теплоемкость примерно равна 4.2 kJ/(kg·K), что составляет 4200 J/(kg·K). Масса молока равна 2000 г (2 л), масса кастрюли - 250 г. Изменение температуры ΔT = 100C - 20C = 80C.

Подставляя значения в формулу, получаем:

Q = (2000 г 4200 J/(kg·K) 80C) + (250 г 900 J/(kg·K) 80C) Q = (8 400 000 J) + (1 800 000 J) Q = 10 200 000 J

Следовательно, для нагревания 2 л молока в алюминиевой кастрюле массой 250 г от температуры 20C до температуры 100C потребуется 10 200 000 Дж теплоты.

Для того чтобы определить количество теплоты, необходимое для нагрева 2 литров молока в алюминиевой кастрюле массой 250 грамм от 20°C до 100°C, нужно учитывать теплоёмкость как молока, так и алюминиевой кастрюли.

Шаг 1: Определение теплоёмкости

1. Молоко: Теплоёмкость молока достаточно близка к теплоёмкости воды, которая составляет примерно (4.18 \, \text{Дж/(г·°C)}). Плотность молока тоже близка к плотности воды, около (1 \, \text{г/мл}).

2. Алюминиевая кастрюля: Удельная теплоёмкость алюминия составляет примерно (0.897 \, \text{Дж/(г·°C)}).

Шаг 2: Масса молока

Так как плотность молока приблизительно равна (1 \, \text{г/мл}), масса 2 литров (2000 мл) молока будет: [ \text{Масса молока} = 2000 \, \text{г} ]

Шаг 3: Расчёт количества теплоты для нагрева молока

Формула для расчёта количества теплоты: [ Q = m \cdot c \cdot \Delta T ]

где:

• ( m ) — масса вещества (молока),
• ( c ) — удельная теплоёмкость вещества,
• ( \Delta T ) — изменение температуры.

Для молока: [ Q{\text{молока}} = 2000 \, \text{г} \cdot 4.18 \, \text{Дж/(г·°C)} \cdot (100°C - 20°C) ] [ Q{\text{молока}} = 2000 \cdot 4.18 \cdot 80 ] [ Q_{\text{молока}} = 668,800 \, \text{Дж} ]

Шаг 4: Расчёт количества теплоты для нагрева кастрюли

Для алюминиевой кастрюли: [ Q{\text{кастрюли}} = 250 \, \text{г} \cdot 0.897 \, \text{Дж/(г·°C)} \cdot (100°C - 20°C) ] [ Q{\text{кастрюли}} = 250 \cdot 0.897 \cdot 80 ] [ Q_{\text{кастрюли}} = 17,940 \, \text{Дж} ]

Шаг 5: Общее количество теплоты

Суммируем количество теплоты для нагрева молока и кастрюли: [ Q{\text{общая}} = Q{\text{молока}} + Q{\text{кастрюли}} ] [ Q{\text{общая}} = 668,800 \, \text{Дж} + 17,940 \, \text{Дж} ] [ Q_{\text{общая}} = 686,740 \, \text{Дж} ]

Таким образом, для нагревания 2 литров молока в алюминиевой кастрюле массой 250 грамм от 20°C до 100°C требуется 686,740 Джоулей.