В чайник налили 2 л воды при температуре 20 градусов и поставили на огонь. После закипания воды ее обьем...

Для решения этой задачи необходимо использовать уравнение теплоемкости: Q = mcΔT, где Q - количество полученной теплоты, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Из условия задачи известно, что начальный объем воды V1 = 2 л, начальная температура T1 = 20 градусов, конечный объем воды V2 = 1,9 л, конечная температура T2 = 100 градусов (так как вода закипела).

Масса воды можно найти, учитывая, что плотность воды при комнатной температуре примерно равна 1 кг/л, то есть m = V1 * ρ = 2 кг.

Удельная теплоемкость воды c = 4200 Дж/(кг*градус).

Теперь можем найти количество теплоты Q, используя уравнение Q = mcΔT: Q = 2 кг 4200 Дж/(кгградус) * (100 - 20) градусов = 168000 Дж = 168 кДж.

Таким образом, количество теплоты, которое получила вода при закипании, составляет 168 кДж.

Для того чтобы определить количество теплоты, которое получила вода при нагревании и кипении, необходимо рассчитать две составляющие: количество теплоты, необходимое для нагрева воды до температуры кипения, и количество теплоты, необходимое для превращения части воды в пар.

1. Нагревание воды до 100°C:

   Первоначально у нас 2 литра воды при температуре 20°C. Нам нужно нагреть ее до 100°C. Используем формулу для расчета количества теплоты, необходимого для нагрева воды:

   [ Q_1 = mc\Delta T ]

   где:

   • (m) — масса воды,
   • (c) — удельная теплоемкость воды (приблизительно 4.18 кДж/кг·°C),
   • (\Delta T) — изменение температуры.

   Массу воды можно найти из объема, учитывая плотность воды (приблизительно 1 кг/л):

   [ m = 2 \, \text{л} \times 1 \, \text{кг/л} = 2 \, \text{кг} ]

   Изменение температуры (\Delta T) составляет:

   [ \Delta T = 100°C - 20°C = 80°C ]

   Теперь подставим значения в формулу:

   [ Q_1 = 2 \, \text{кг} \times 4.18 \, \frac{\text{кДж}}{\text{кг·°C}} \times 80°C = 668.8 \, \text{кДж} ]

2. Кипение и испарение части воды:

   После закипания обнаруживаем, что объем воды уменьшился до 1.9 литра, то есть испарилось 0.1 литра (или 0.1 кг воды, так как плотность воды 1 кг/л).

   Для испарения воды используется скрытая теплота парообразования, которая составляет примерно 2260 кДж/кг для воды.

   Количество теплоты, необходимое для испарения 0.1 кг воды:

   [ Q2 = m{\text{исп}} \times L ]

   где:

   • (m_{\text{исп}}) — масса испарившейся воды,
   • (L) — удельная теплота парообразования.

   Подставим значения:

   [ Q_2 = 0.1 \, \text{кг} \times 2260 \, \frac{\text{кДж}}{\text{кг}} = 226 \, \text{кДж} ]

3. Общее количество теплоты:

   Теперь сложим количество теплоты, необходимое для нагрева воды до кипения, и количество теплоты, необходимое для испарения части воды:

   [ Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 = 668.8 \, \text{кДж} + 226 \, \text{кДж} = 894.8 \, \text{кДж} ]

Таким образом, вода получила 894.8 кДж теплоты.

Для расчета количества теплоты, полученной водой, необходимо использовать уравнение теплового баланса:

Q = m c ΔT

где Q - количество теплоты, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Известно, что вода имеет плотность 1 кг/л, следовательно масса воды равна 2 кг. Удельная теплоемкость воды составляет 4186 Дж/(кг*град), а изменение температуры равно 80 град (100 град - 20 град).

Подставляем данные в уравнение:

Q = 2 кг 4186 Дж/(кгград) * 80 град = 669760 Дж

Таким образом, количество теплоты, полученной водой, составляет 669760 Дж.