Какое количество теплоты необходимо для нагревания 20 литров воды в железном котле массой 5 кг от 10 градусов до 50 градусов? Решите задачу для случая, когда потерями энергии можно пренебречь. и для случая, когда потери тепла составляют 20%.

Q = Q1 + Q2.

Q1 = C1 * m1 * (tк - tн), С1 - уд. теплоемкость воды (С1 = 4,2 * 10³ Дж / (кг*К)), m1 - масса воды (m1 = 20 л = 20 кг), tк - конечная температура (tк = 50 ºС), tн - начальная температура (tн = 10 ºС).

Q2 = C2 * m2 * (tк - tн), С2 - уд. теплоемкость железа (С2 = 0,46 * 10³ Дж / (кг*К)), m2 - масса котла (m2 = 5 кг).

Q = 4,2 * 10³ * 20 * (50 - 10) + 0,46 * 10³ * 5 * (50 - 10) = 3360000 + 92000 = 3452000 Дж = 3452 кДж.

С учетом 20% потерь: Q = 3452 / 0,8 = 4315 кДж.