В воду массой 1 кг, имеющую температуру 10 °С, вливают 800 г кипятка. Какое количество теплоты передано...

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться формулой теплообмена:

Q = mcΔT

Где: Q - количество теплоты, переданное окружающей среде m - масса вещества c - удельная теплоемкость вещества ΔT - изменение температуры

Сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагрева воды с 10 °C до 100 °C:

Q1 = 1000 г 4,186 Дж/(г°C) * (100 °C - 10 °C) = 335280 Дж

Затем найдем количество теплоты, необходимое для превращения 800 г воды при температуре 100 °C в пар:

Q2 = 800 г * 2260 Дж/г = 1808000 Дж

Теперь найдем количество теплоты, необходимое для нагрева пара до температуры воды 35 °C:

Q3 = 800 г 2,01 Дж/(г°C) * (35 °C - 100 °C) = -91440 Дж

Таким образом, общее количество теплоты, переданное окружающей среде, равно:

Q = Q1 + Q2 + Q3 = 335280 Дж + 1808000 Дж - 91440 Дж = 2167840 Дж

Таким образом, в результате проведенных действий окружающей среде было передано 2167840 Дж теплоты.

Для решения задачи нужно определить количество теплоты, переданное окружающей среде. Рассмотрим систему, состоящую из воды массой 1 кг при температуре 10 °С и кипятка массой 800 г (0.8 кг) при температуре 100 °С. Конечная температура системы – 35 °С.

1. Определение количества теплоты, полученного холодной водой:

   Масса холодной воды ( m_1 = 1 \, \text{кг} ).

   Начальная температура холодной воды ( T_1 = 10 \, \text{°С} ).

   Конечная температура ( T_{\text{кон}} = 35 \, \text{°С} ).

   Удельная теплоемкость воды ( c = 4200 \, \text{Дж/(кг·°С)} ).

   Количество теплоты, необходимое для нагрева холодной воды: [ Q_1 = m1 \cdot c \cdot (T{\text{кон}} - T_1) ] Подставим значения: [ Q_1 = 1 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°С)} \cdot (35 \, \text{°С} - 10 \, \text{°С}) ] [ Q_1 = 4200 \cdot 25 = 105000 \, \text{Дж} ]

2. Определение количества теплоты, отданного кипятком:

   Масса кипятка ( m_2 = 0.8 \, \text{кг} ).

   Начальная температура кипятка ( T_2 = 100 \, \text{°С} ).

   Количество теплоты, отданное кипятком для охлаждения до 35 °С: [ Q_2 = m_2 \cdot c \cdot (T2 - T{\text{кон}}) ] Подставим значения: [ Q_2 = 0.8 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°С)} \cdot (100 \, \text{°С} - 35 \, \text{°С}) ] [ Q_2 = 0.8 \cdot 4200 \cdot 65 = 218400 \, \text{Дж} ]

3. Определение количества теплоты, переданного окружающей среде:

   Суммарное количество теплоты, которое должно было бы остаться в системе (идеально, без потерь): [ Q_{\text{сум}} = Q_1 = 105000 \, \text{Дж} ]

   Количество теплоты, которое было отдано кипятком: [ Q_{\text{отдано}} = Q_2 = 218400 \, \text{Дж} ]

   Количество теплоты, переданное окружающей среде, это разница между отданным теплом и теплом, которое осталось в системе: [ Q_{\text{среда}} = Q_2 - Q1 ] Подставим значения: [ Q{\text{среда}} = 218400 \, \text{Дж} - 105000 \, \text{Дж} ] [ Q_{\text{среда}} = 113400 \, \text{Дж} ]

Таким образом, количество теплоты, переданное окружающей среде к тому моменту, когда температура воды достигла 35 °С, составляет 113400 Дж.

Чтобы найти количество теплоты, переданное окружающей среде, нужно использовать уравнение теплообмена: Q = mcΔT, где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.

Сначала найдем количество теплоты, которое передается воде при нагревании от 10 °C до 35 °C: Qвода = 1 кг 4186 Дж/(кг°C) (35 °C - 10 °C) = 1 кг 4186 Дж/(кг°C) 25 °C = 104650 Дж

Теперь найдем количество теплоты, которое передается воде при изменении агрегатного состояния (переходе из жидкого в пар): Qпара = 0.8 кг * 2260 кДж/кг = 1808 кДж = 1808000 Дж

Теперь сложим оба значения, чтобы найти общее количество теплоты, переданное окружающей среде: Q = Qвода + Qпара = 104650 Дж + 1808000 Дж = 1912650 Дж

Итак, около 1,91 МДж теплоты передано окружающей среде.