Question

Halp me please!un vas cu 50l de apa se inca;zeste vara la soare la 30°C si primeste cantitatea de caldura de 4200kj.Care este temperatura initiala a apei?

Answer 1

Q=4200J  (cantitatea de caldura primita de apa)
c=4180J/kg°C  (caldura specifica a apei)
Se da volumul apei (in litri se masoara volumele), V=50l.
In toate formulele despre caldura intervine masa. Deci ar trebui sa calculam masa apei careia-i cunoastem volumul. Apa are densitatea cunoscuta(ea se ia ca referinta) p=1g/cm³=1000g/dm³=1000g/l=1kg/l
Dar densitatea este data de formula
p=m/V⇒m=pV
m=1×50=50kg.
Acum, ca stim masa apei care se incalzeste pana la t2=30°C, sa aplicam formula care ne da cantitatea de caldura Q necesara pentru a incalzi o cantitate m de substanta, substanta avand caldura specifica c (in cazul apei c=4180J), de la temperatura initiala t1 pana la temperatura finala t2:
Q=mc(t2-t1)
Cunoastem toate datele din formula, mai putin pe t1, pe care, de altfel, ni-l cere si problema. Sa-l scoatem (sa-l explicitam) din formula:
Q=mct2-mct1  ⇒mct1=mct2-Q  ⇒t1=(mct2-Q)/mc
Acum il putem calcula pe t1:
t1=(50×4180×30-4200)/(50×4180)=29,97°C
t1=29,97°C
Ca un comentariu, eu am luat c=4180J/kg°C din tabele. De regula, la scoala el se ia, pentru usurinta calculelor, c=4200J/kg°C. Probabil, in acelasi scop, problema da Q=4200J. Ca sa se simplfice. Daca luam asa datele si inlocuim obtinem:
t1=(50×4200×30-4200)/(50×4200)=4200(50×30-1)/(50×4200)
Simplificam cu 4200
t1=(50×30-1)/50=29,98
Deci t1=29,98°C. (probabil acesta este rezultatul din carte)