Comprensione dei concetti

* Capacità termica specifica: Questa è la quantità di energia richiesta per aumentare la temperatura di 1 grammo di sostanza di 1 grado Celsius. L'acqua ha una capacità termica relativamente elevata, il che significa che ci vuole molta energia per cambiare la sua temperatura.

* Massa: Più massa ha una sostanza, maggiore è l'energia per cambiare la sua temperatura.

* Cambiamento della temperatura: Maggiore è la differenza di temperatura che si desidera ottenere, più energia è necessaria.

Calcoli (stime approssimative)

* canna d'acqua:

* Volume:55 galloni ≈ 208 litri

* Messa:208 litri * 1 kg/litro ≈ 208 kg

* Cambiamento della temperatura:da 0 ° C a ebollizione (100 ° C) =100 ° C

* Energia (approssimativamente):208 kg * 4,18 J/(G ° C) * 100 ° C =87.024.000 joule (J)

* tazza di caffè:

* Volume:una tazza standard è di circa 250 ml

* Messa:250 ml * 1 g/ml =250 g

* Cambiamento della temperatura:dalla temperatura ambiente (20 ° C) a ebollizione (100 ° C) =80 ° C

* Energia (approssimativamente):250 G * 4,18 J/(G ° C) * 80 ° C =83.600 J

Conclusione

Il riscaldamento della canna d'acqua da 0 ° C a ebollizione richiede significativamente più energia rispetto al riscaldamento di una singola tazza di caffè dalla temperatura ambiente alla bollitura.

Punti chiave

* La grande massa dell'acqua nella canna è il fattore principale.

* Anche la differenza di temperatura è importante, ma in questo caso la differenza di massa è più significativa.