Eine der wichtigsten Fragen in der Physik der Wärmeübertragung besteht darin, die Temperaturänderung bei verschiedenen Werten der übertragenen Wärme zu berechnen. Bei dieser Aufgabe handelt es sich um die Menge an Wärme, die an 1 Liter Wasser übertragen werden muss, um seine Temperatur zu ändern. Die Antwort auf diese Frage wird uns helfen zu verstehen, wie effektiv eine Substanz Wärme aufnehmen und speichern kann.
Um dieses Problem zu lösen, müssen Sie eine Formel verwenden, die Wärme, Masse und Temperaturänderungen verbindet. Nach dem Gesetz zur Energieeinsparung entspricht die Menge der übertragenen Wärme Q dem Produkt der Masse des Stoffes m, seiner spezifischen Wärmekapazität c und der Temperaturänderung ΔT:
Q = mcΔT
Jetzt, indem wir die bekannten Werte ersetzen, erhalten wir:
Aufgabenstellung
Die Aufgabe, Wärme vom Strom zum Wasser zu übertragen, ist gegeben. Es ist notwendig herauszufinden, wie viel Grad 1l Wasser erhitzt wird, wenn ihm 210 KJ Wärme übertragen wird.
Um das Problem zu lösen, sind uns die folgenden Daten bekannt:
Wassermenge: 1 l (1000 ml)
Die Menge der übertragenen Wärme: 210 KJ (210000 J)
Es ist notwendig, eine Erhöhung der Wassertemperatur zu finden.
Um das Problem zu lösen, verwenden wir die Formel:
- Q - die Menge der übertragenen Wärme,
- m - masse der Substanz (Wasser),
- c - spezifische Wärmekapazität des Stoffes (Wasser),
- Δt - Temperaturanstieg.
Für Wasser spezifische Wärmekapazität c = 4,18 J / (g * °C).
Rohdaten
Um das Problem zu lösen, ist es uns gegeben:
| Die Menge der übertragenen Wärme | 210 KJ |
| Wassermenge | 1 liter |
Es ist notwendig zu finden, um wie viel Grad 1 Liter Wasser erhitzt wird, wenn ihm 210 KJ Wärme übertragen wird.
Lösungsformel
Um dieses Problem zu lösen, können wir eine Formel verwenden, um die Menge an Wärme zu berechnen, die zum Erwärmen des Wassers benötigt wird:
Formel:
Q = m * c * ΔT
Q - Wärmemenge (in KJ),
m - Wassergewicht (in kg),
c - spezifische Wärmekapazität von Wasser (in KJ/kg·°C),
ΔT - Temperaturänderung (in °C).
In unserem Fall sind die Masse des Wassers (m) und die Temperaturänderung (ΔT) unbekannt, daher müssen wir das Problem mit dieser Formel und den Daten aus der Bedingung lösen:
Bedingung:
Ergebnis
Wenn Sie 1 Liter Wasser 210 KJ Wärme übertragen, wird es um eine bestimmte Anzahl von Grad erhitzt. Sie können eine Formel verwenden, um diese Abhängigkeit zu ermitteln:
q = m * c * Δt
- q - die Menge an Wärme, die empfangen oder übertragen wird
- m - die Masse der Substanz (in unserem Fall 1 Liter Wasser, was ungefähr 1000 g entspricht)
- c - die spezifische Wärmekapazität des Stoffes (für Wasser beträgt es 4,18 J / (g * ° C))
- Δt - Temperaturänderung
Sie können die Formel ändern, um die Temperaturänderung zu finden:
Ersetzen wir die bekannten Werte:
Δt = 210 kj / (1000 g * 4,18 J/(g*°C))
Nach der Konvertierung erhalten wir:
Δt ≈ 50,24 °C
Wenn Sie also 1 Liter Wasser mit 210 KJ Wärme übertragen, wird es um etwa 50,24 ° C erhitzt.
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