В алюминевой кострюле массой 2,2 кг. нагрели до кипения 2 л. воды, 100 градусов по цельсию начальной температуры которой 0 градусов по цельсию. Какое количество теплоты потребовалось?

mч = 2,2 кг.

Cа = 920 Дж/кг*°C.

Vв = 2 л = 0,002 м³.

Cв = 4200 Дж/кг*°C.

ρв = 1000 кг/м³.

t1 = 0 °C.

t2 = 100 °C.

Q - ?

При нагревании тепловая энергия идёт на нагревании алюминиевого чайника и воды в нём, поэтому необходимое количество теплоты будет суммой: Q = Q1 + Q2.

Количество теплоты Q1, которое идёт на нагревание чайника, выразим формулой: Q1 = Cа * mч * (t2 - t1).

Q1 = 920 Дж/кг*°C * 2,2 кг * (100 °C - 0 °C) = 202400 Дж.

Количество теплоты Q2, которое идёт на нагревание воды, выразим формулой: Q2 = Cв * mв * (t2 - t1).

Массу нагретой воды mв выразим формулой: mв = Vв * ρв.

Q2 = Cв * Vв * ρв * (t2 - t1).

Q2 = 4200 Дж/кг*°C * 0,002 м³ * 1000 кг/м³ * (100 °C - 0 °C) = 840000 Дж.

Q = 202400 Дж + 840000 Дж = 1042500 Дж.

Ответ: для нагревания необходимо Q = 1042400 Дж тепловой энергии.