Để tính nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước trong ấm, ta cần tính khối lượng của nước trong ấm. Ta có:

Khối lượng riêng của nước = 1000 Kg/m3 Thể tích của 5 lít nước = 5 dm3 = 0.005 m3 Khối lượng của nước trong ấm = khối lượng riêng * thể tích = 1000 * 0.005 = 5 Kg

Ta sử dụng công thức sau để tính nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước:

Q = mn(Tf - Ti)

Trong đó: Q là nhiệt lượng cần thiết, tính bằng J m là khối lượng của nước cần đun sôi, tính bằng kg, trong trường hợp này là 5 kg n là nhiệt dung riêng của nước, bằng 4200 J/kg.K Ti là nhiệt độ ban đầu của nước, trong trường hợp này là 20 độ C, tương đương với 293 K Tf là nhiệt độ cần đạt được để đun sôi nước, tương ứng với 100 độ C, hay 373 K

Thay các giá trị vào công thức, ta có:

Q = 5 * 4200 * (373 - 293) = 2,100,000 J

Nếu tính thêm khối lượng của nhôm, ta cần sử dụng công thức sau để tính nhiệt lượng cần thiết để đun sôi cả nước và nhôm:

Q = mn(Tf - Ti) + Mn(Tf - Ti)

Trong đó: Q là nhiệt lượng cần thiết, tính bằng J m là khối lượng của nước cần đun sôi, tính bằng kg, trong trường hợp này là 5 kg n là nhiệt dung riêng của nước, bằng 4200 J/kg.K M là khối lượng của nhôm, trong trường hợp này là 0.6 kg Ti là nhiệt độ ban đầu của ấm và nước, trong trường hợp này là 20 độ C, tương đương với 293 K Tf là nhiệt độ cần đạt được để đun sôi nước và nhôm, tương ứng với 100 độ C, hay 373 K n là nhiệt dung riêng của nhôm, bằng 880 J/kg.K

Thay các giá trị vào công thức, ta có:

Q = 5 * 4200 * (373 - 293) + 0.6 * 880 * (373 - 293) = 2,284,800 J

Vậy nhiệt lượng tối thiểu cần thiết để đun sôi là 2,284,800 J.