Question

В чайник налили 2 л холодной воды при температуре 25° и поставили его на плиту. Когда через 7 минут вода закипела, в чайник добавили ещё некоторое количество холодной воды, так же имевшей начальную температуру 25°. После этого вода закипела вновь через 3,5 мин. Считайте, что всё выделяемое плитой количество теплоты сообщается нагреваемой воде. Плотность воды 1000 кг/м³, её удельная теплоёмкость 4200 Дж/(кг.С°). 1) Какое количество теплоты потребовалось для закипания первой порции воды в чайнике? 2)Какова мощность плиты, если она не меняется? 3) Какой объём воды добавили в чайник? Ответ дать в литрах. Напишите полное решение этой задачи.​

Answer 1

Ответ:56

Объяснение:так как ° это 56

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать закон сохранения энергии. Сначала найдем количество теплоты, которое потребовалось для закипания первой порции воды, затем определим мощность плиты и объем воды, добавленной в чайник.

1. Количество теплоты, потребовавшееся для закипания первой порции воды:

Для этого нам понадобится знать изменение внутренней энергии воды при нагревании. Формула для изменения внутренней энергии (Q) при нагревании вещества выглядит следующим образом:

Q = m * c * ΔT

где: Q - количество теплоты (Дж) m - масса воды (кг) c - удельная теплоемкость воды (Дж/(кг·°C)) ΔT - изменение температуры (°C)

Сначала найдем массу воды в чайнике до добавления холодной воды. Это 2 литра, что равно 2 кг (поскольку плотность воды равна 1000 кг/м³).

Температура воды в чайнике изначально 25°C, и она закипает при 100°C, поэтому ΔT = 100°C - 25°C = 75°C.

Теперь мы можем рассчитать количество теплоты:

Q1 = 2 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * 75°C = 630,000 Дж (или 630 кДж)

Ответ: Для закипания первой порции воды потребовалось 630 кДж теплоты.

2. Мощность плиты:

Мощность плиты можно определить, зная количество теплоты, потребовавшееся для закипания воды, и время, за которое это произошло.

Мощность (P) вычисляется по формуле:

P = Q / t

где: P - мощность (ватты, Вт) Q - количество теплоты (Дж) t - время (секунды)

В данном случае, Q1 (количество теплоты) мы уже рассчитали как 630 кДж, а первое закипание произошло через 7 минут, что равно 420 секундам (7 минут * 60 секунд).

Теперь можем рассчитать мощность:

P = 630,000 Дж / 420 сек = 1500 Вт (или 1.5 кВт)

Ответ: Мощность плиты составляет 1.5 кВт.

3. Объем добавленной воды:

Для этого мы можем использовать закон сохранения теплоты. Общее количество теплоты, сообщенное воде, остается постоянным.

Количество теплоты, необходимое для закипания второй порции воды, также равно 630 кДж (так как вода начинает закипать снова и достигает 100°C).

Теперь, давайте обозначим массу добавленной воды как "m2" (в килограммах) и найдем ее. Поскольку мы знаем, что начальная температура воды была 25°C и она закипает при 100°C, то ΔT для второй порции воды равно 100°C - 25°C = 75°C.

Следовательно, можно записать:

Q2 = m2 * 4200 Дж/(кг·°C) * 75°C = 630,000 Дж

Теперь мы можем найти массу второй порции воды (m2):

630,000 Дж = m2 * 4200 Дж/(кг·°C) * 75°C

m2 = 630,000 Дж / (4200 Дж/(кг·°C) * 75°C) = 2 кг

Теперь у нас есть масса второй порции воды, и мы знаем, что плотность воды равна 1000 кг/м³. Массу можно преобразовать в объем:

m2 = V2 * ρ

где: V2 - объем (м³) ρ - плотность (кг/м³)

Теперь можно найти объем воды:

V2 = m2 / ρ = 2 кг / (1000 кг/м³) = 0.002 м³

Чтобы перевести объем из м³ в литры, умножим на 1000:

V2 = 0.002 м³ * 1000 = 2 литра

Ответ: В чайник добавили 2 литра воды.