Question

ДАЮ 100 БАЛЛОВ Кипятильник мощностью 200Вт нагревает стакан воды (150гр) за 5 минут на 80°C. Какое количество воды (г) испаряется в этом процессе? c=4200 Дж/(кг*К), r=2,3 МДж/кг.​

Answer 1

Ответ:

m=4,2 г

Объяснение:

Дано

N=200 Вт

m₁=0,15 кг

t= 5 мин=300 с

ΔT=80 °С

--------------------------

m ?

количество теплоты, необходимое для нагрева 0,15 кг на 80 °С

Q₁=0.15*4200*80=50400 Дж

Количество теплоты выделенное кипятильником

Q₂=N*t=200*300=60000 Дж

ΔQ=60000 - 50400=9600  Дж

m₂=ΔQ/r=9600/2,3/10⁶=4,2 г

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно учесть, что мощность кипятильника в 200 Вт равна 200 Дж/с (поскольку 1 Вт = 1 Дж/с). Мы также знаем, что у нас есть 5 минут для нагрева воды.

Сначала найдем количество тепла (Q), которое необходимо для нагрева 150 г воды с 20°C до 100°C. Для этого мы используем уравнение:

Q = m * c * ΔT

где: Q - количество тепла (в Дж) m - масса воды (в кг) c - удельная теплоемкость воды (в Дж/(кг*К)) ΔT - изменение температуры (в К)

Сначала переведем массу воды из граммов в килограммы:

m = 150 г = 0.15 кг

Теперь вычислим количество тепла:

Q = 0.15 кг * 4200 Дж/(кгК) * (80°C - 20°C) = 0.15 кг * 4200 Дж/(кгК) * 60°C = 378000 Дж

Теперь у нас есть общее количество тепла, которое нужно для нагрева воды. Мощность кипятильника равна 200 Дж/с, и время нагрева составляет 5 минут, что равно 300 секундам. Таким образом, общее количество тепла, выделяемое кипятильником, равно:

W = P * t = 200 Дж/с * 300 с = 60000 Дж

Теперь мы можем найти количество тепла, которое уходит на испарение воды (E):

E = Q - W = 378000 Дж - 60000 Дж = 318000 Дж

Теперь нам дан коэффициент испарения r = 2.3 МДж/кг, который нужно перевести в Дж/кг:

r = 2.3 МДж/кг = 2.3 * 10^6 Дж/кг

Теперь мы можем найти количество испарившейся воды (m'):

E = m' * r

m' = E / r = 318000 Дж / (2.3 * 10^6 Дж/кг) ≈ 0.138 кг

Чтобы получить массу в граммах, умножьте на 1000:

m' ≈ 0.138 кг * 1000 г/кг ≈ 138 г

Таким образом, примерно 138 г воды испаряется в процессе нагрева стакана воды до 80°C.