1) Какой объем воды потребовалось подогреть молодой маме для достижения температуры 37 °С в ванночке? 2) Какое
2) Какое количество тепла было необходимо для нагрева этого объема горячей воды?
3) На какую сумму увеличится счет за электроэнергию, если горячую воду отключали на 10 дней, а мама купала ребенка каждый день?
Пояснение:
1) Чтобы вычислить объем воды, который требуется подогреть молодой маме для достижения температуры 37 °С в ванночке, нам понадобятся следующие данные: начальная температура воды, конечная температура воды и масса воды.
Используем формулу для вычисления количества тепла: Q = mcΔT, где Q — количество тепла, mc — масса воды умноженная на удельную теплоемкость (единица измерения: Дж/град), ΔT — разница в температуре.
2) Чтобы узнать количество тепла, необходимого для нагрева этого объема горячей воды, мы предполагаем, что нет утечек тепла из системы мама-ребенок-вода. Тогда количество тепла, полученное мамой будет равно количеству тепла, переданному воде.
3) Для определения увеличения счета за электроэнергию проделаем следующий расчет: узнаем мощность нагревательного элемента, затем количество электроэнергии, потребленное водонагревателем, и умножим это на стоимость единицы электроэнергии.
Пример использования:
1) Допустим, начальная температура воды составляла 20 °С, масса воды 3 кг, а мама хочет подогреть ее до 37 °С. Требуется вычислить объем воды, необходимый для достижения желаемой температуры.
2) Допустим, на увеличение температуры указывает разница ΔT = 20 °С (начальная температура) — 37 °С (конечная температура) = -17 °С. Затем, использовав данные о массе воды и ее удельной теплоемкости, мы можем вычислить количество переданного тепла.
3) Допустим, водонагреватель имеет мощность 2000 Вт и работал каждый день по 10 часов в течение 10 дней. Стоимость электроэнергии составляет 5 рублей за 1 кВт-ч. Нам нужно вычислить увеличение счета за электроэнергию.
Совет:
1) Для лучшего понимания принципа теплопередачи, рекомендую изучить законы термодинамики и понятие удельной теплоемкости.
Задание:
1) Начальная температура воды составляет 25 °С, масса воды равна 2 кг. Какой объем воды нужно подогреть до 50 °С?
2) При подогреве 1 кг воды от 20 °С до 50 °С, сколько тепла требуется?
3) Подсчитайте, на сколько увеличится счет за электроэнергию, если водонагреватель с мощностью 1500 Вт будет работать 8 часов каждый день в течение недели (7 дней) по стоимости 4 рубля за 1 кВт-ч?