Để tìm khối lượng của ấm đồng, ta cần sử dụng công thức:
Q = m * c * ΔT
Trong đó:
Q là nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước (800KJ)m là khối lượng của ấm đồng cần tìm (chưa biết)c là năng lượng riêng của đồng (0,385 J/g.°C)ΔT là sự thay đổi nhiệt độ của nước từ 30oC đến 100oC (100 - 30 = 70)Với 2,5 lít nước, ta có thể tính được khối lượng của nước bằng công thức:
m(nước) = V * ρ
Trong đó:
V là thể tích của nước (2,5 lít = 2500 ml = 2500 cm3)ρ là khối lượng riêng của nước (1 g/cm3)m(nước) = 2500 * 1 = 2500 g
Sau đó, ta có thể tính khối lượng của ấm đồng bằng cách trừ khối lượng của nước khỏi khối lượng tổng của ấm và nước:
m(ấm đồng) = m(tổng) - m(nước)
Ta cần chuyển thể tích của ấm từ lít sang cm3 để tính khối lượng tổng của ấm và nước:
V(ấm đồng) = 2,5 lít = 2500 cm3
m(tổng) = V(ấm đồng) * ρ(đồng)
Để tính khối lượng riêng của đồng, ta có thể tìm kiếm trên internet hoặc sử dụng giá trị chuẩn là 8,96 g/cm3.
m(tổng) = 2500 * 8,96 = 22.400 g
Áp dụng công thức Q = m * c * ΔT, ta có:
800KJ = m * 0,385 J/g.°C * 70°C
m = 800000 J / (0,385 J/g.°C * 70°C) = 31.168,8 g
Vậy khối lượng của ấm đồng là:
m(ấm đồng) = m(tổng) - m(nước) = 22.400 g - 2500 g = 19.900 g (khoảng 19,9 kg).