Wärme ist eine Form von Energie, die aufgrund der Temperaturdifferenz von einem Objekt zum anderen übertragen wird. In dieser Aufgabe müssen wir bestimmen, wie viel Grad 1 Liter Wasser erhitzt wird, wenn ihm 210 KJ Wärme übertragen wird.
Um dieses Problem zu lösen, verwenden wir eine Formel, die die Wärmekapazität, die Masse und die Temperaturänderung einer Substanz verbindet: Q = mcΔT, wobei Q Wärme ist, m Masse ist, c die spezifische Wärmekapazität der Substanz ist, ΔT die Temperaturänderung ist.
Die spezifische Wärmekapazität von Wasser beträgt 4,186 J / (g * ° C), also übersetzen wir 210 KJ in J, da 1 KJ = 1000 J beträgt. Wir erhalten, dass Q = 210000 J.
Da wir eine Wassermasse von 1 Liter erhalten und die Wasserdichte 1 g / cm ^ 3 beträgt, übersetzen wir 1 Liter in Gramm, da 1 Liter = 1000 cm ^ 3 ist. Also, m = 1000 g.
Wir ersetzen die resultierenden Werte in die Formel und finden die Temperaturänderung: 210000 = 1000 * 4,186 * ΔT. Wir lösen die Gleichung relativ zu ΔT und erhalten, dass ΔT 50 50,1 ° C beträgt.
Somit wird 1 Liter Wasser um etwa 50,1 ° C erhitzt, wenn ihm 210 KJ Wärme übertragen wird.
Was ist die Temperatur, wenn man 210 KJ Wärme an 1 Liter Wasser überträgt?
Um die Temperaturänderung zu berechnen, die bei der Übertragung von 210 KJ Wärme auf 1 Liter Wasser auftritt, muss die Formel verwendet werden:
Q = mcΔT
- Q - Wärmemenge;
- m - masse der Substanz;
- c - spezifische Wärmekapazität des Stoffes;
- ΔT - Temperaturänderung.
Für Wasser beträgt die spezifische Wärmekapazität 4,186 J / (g * ° C) und die Masse von 1 Liter Wasser beträgt ungefähr 1000 g. Wenn wir die Werte in die Formel einfügen, erhalten wir:
210 KJ = (1000 g) * (4,186 J/(g * °C)) * ΔT
Wenn wir die Gleichung relativ zu ΔT lösen, erhalten wir:
ΔT = (210 KJ) / ((1000 g) * (4,186 J/(g * °C))) ≈ 50,12 °C
Wenn also 210 KJ Wärme auf 1 Liter Wasser übertragen wird, steigt die Wassertemperatur um etwa 50,12 ° C.
Berechnung der Wärmemenge
Verwenden Sie die Formel, um die zum Erhitzen des Wassers erforderliche Wärmemenge zu berechnen:
Q = m * c * Δt,
- Q - die Menge an Wärme, die an die Substanz übertragen wird
- m - masse der Substanz
- c - spezifische Wärmekapazität des Stoffes
- Δt - Temperaturänderung
In dieser Aufgabe ist es uns gegeben, dass das Wasser erhitzt wird, wenn ihm 210 KJ Wärme übertragen wird. Wir müssen berechnen, wie viel Grad 1 Liter Wasser erhitzt wird.
Um die Wärmemenge zu berechnen, müssen Sie die spezifische Wärmekapazität des Wassers kennen. Die spezifische Wärmekapazität des Wassers beträgt etwa 4,186 J / g ° C.
Da wir die Wärmemenge in KJ und die Wassermasse in Litern erhalten haben, müssen wir zuerst die Maßeinheiten übersetzen.
1 Liter Wasser entspricht ungefähr 1000 Gramm. Daher beträgt die Wassermasse 1000 g.
Indem wir nun die bekannten Werte in die Formel einfügen, können wir die Temperaturänderung berechnen:
Ersetzen Sie die Werte: 210 KJ = 1000 g * 4,186 J/g°C * Δt.
Wenn wir die Gleichung relativ zu Δt lösen, erhalten wir, dass die Temperaturänderung ungefähr 50 ° C beträgt.
Somit wird es bei der Übertragung von 210 KJ Wärme an das Wasser um etwa 50 Grad erhitzt.
Gewicht und spezifische Wärmekapazität von Wasser
Das Gewicht von 1 Liter Wasser beträgt ungefähr 1 kg. Dieser Wert ist ungefähr, da die tatsächliche Masse je nach Temperatur und Druck variieren kann. Es ist auch erwähnenswert, dass die Wassermasse in anderen Einheiten ausgedrückt werden kann, z. B. in Gramm oder Tonnen, aber in diesem Fall werden Liter verwendet.
Die spezifische Wärmekapazität des Wassers beträgt etwa 4,18 J/(g ·°C). Dies bedeutet, dass 4,18 J Energie übertragen werden muss, um die Einheitsmasse des Wassers um 1 Grad Celsius zu erwärmen. Dieser Wert ist für Wasser konstant und kann bei der Berechnung von thermischen Prozessen verwendet werden.
Basierend auf den Daten über das Gewicht des Wassers und seine spezifische Wärmekapazität können Sie berechnen, wie viel Grad 1 Liter Wasser erhitzt wird, wenn ihm 210 KJ Wärme übertragen wird. Dazu ist es notwendig, die Wärmemenge durch das Produkt der Wassermasse und ihrer spezifischen Wärmekapazität zu teilen. im vorliegenden Fall:
- Wassergewicht: 1 kg
- Spezifische Wasserwärmekapazität: 4,18 J/(g*°C·
- Übertragene Wärme: 210 KJ (1 KJ = 1000 J)
Wenn Sie die Werte in die Formel einfügen, erhalten Sie das folgende Ergebnis:
Δt = 210000 / (1000 * 4.18)
Δt 50 50 Grad Celsius
Auf diese Weise wird es bei der Übertragung von 210 KJ Wärme auf das Wasser um etwa 50 Grad Celsius erhitzt.
Formel zur Berechnung der Wärmeänderung
Sie können eine Formel verwenden, um die Änderung der Wärme zu berechnen:
- Q - Änderung der Wärme (in j)
- m - Masse der Substanz (in kg)
- c - spezifische Wärmekapazität (in J/kg · ° C)
- ΔT - Temperaturänderung (in °C)
In diesem Fall ist es notwendig, die Wassermasse und ihre spezifische Wärmekapazität zu kennen, um die Temperaturänderung von 1 l Wasser zu finden, wenn Sie ihm 210 KJ Wärme übertragen.
Nachdem Sie die bekannten Werte in die Formel eingegeben und die resultierende Gleichung gelöst haben, können Sie den gewünschten Wert finden - die Temperaturänderung.
Ersetzen von Werten in Formel und Berechnung
Um dieses Problem zu lösen, verwenden wir die Formel, um die Temperaturänderung einer Substanz zu berechnen:
wobei ΔT die Temperaturänderung in Grad Celsius ist,
Q ist die Wärme, die der Substanz in Joule übertragen wird (210 KJ = 210 000 J),
m - die Masse der Substanz in Gramm (1 Liter Wasser = 1000 g),
c ist die spezifische Wärmekapazität des Stoffes (für Wasser c = 4.18 J / g · ° C).
Wenn wir die Daten aus der Aufgabenbedingung in die Formel einfügen, erhalten wir:
ΔT = (210.000 J / (1000 g * 4.18 J/g·°C)) = 50.24 °C.
Somit wird 1 Liter Wasser um 50.24 Grad Celsius erhitzt, wenn ihm 210 KJ Wärme übertragen wird.
Das resultierende Ergebnis
Um die Änderung der Wassertemperatur bei der Wärmeübertragung zu berechnen, muss die Wärmegröße durch die Wassermasse geteilt und mit der spezifischen Wärmekapazität des Wassers multipliziert werden. Diese Formel wird wie folgt ausgedrückt:
- ΔT - Temperaturänderung
- Q - übertragene Wärme
- m - Wassermasse
- c - spezifische Wärmekapazität von Wasser
Für dieses Problem beträgt die spezifische Wärmekapazität von Wasser ungefähr 4,18 J / Grad Celsius und die Masse von 1 Liter Wasser entspricht ungefähr 1000 Gramm. Wenn wir die Werte in die Formel einfügen, erhalten wir:
ΔT = 210000 / (1000 * 4.18)
ΔT ≈ 50.24 Grad Celsius
Somit wird die Temperatur um etwa 50.24 Grad Celsius ansteigen, wenn das Wasser 210 KJ Wärme überträgt.
