Question

Пожалуйста, помогите. В электрический чайник налили холодную воду при температуре t1 =10°С. Через время τ =10 мин после включения чайника вода заки- пела. Через какое время она полностью испарится? Потерями теплоты пренебречь. Опыт происходит при нормальном атмосферном давлении. Заранее спасибо))

Answer 1

Удельная теплоёмкость воды
C = 4200 Дж на кг на град
в 537 раз больше удельной теплоты парообразования воды
λ = 2 256 000 Дж на кг
2256000/4200 = 537
Это значит, что на полное выкипание воды потребуется в 537 раз больше времени, чем на нагрев той же воды на 1 градус.
На 90 градусов вода нагрелась за 10 минут. Значит, на 1 градус в этом чайнике на этой горелке это количество воды нагревается за
10/80 = 0,111 минуты.
Значит, полностью выкипит эта вода за
0,111*537 = 59,6 минут - за час, короче.

Answer 2

Для определения времени, через которое вся вода в чайнике испарится, мы можем использовать уравнение для расчета времени испарения воды.

Уравнение для времени испарения воды можно записать следующим образом:

$t = \frac{m \cdot L}{P \cdot A}$

где:

• $t$ - время испарения (в секундах)
• $m$ - масса воды (в килограммах)
• $L$ - удельная теплота испарения воды (при нормальном атмосферном давлении, $L = 2260 \, \text{кДж/кг}$)
• $P$ - мощность чайника (в ваттах)
• $A$ - площадь поверхности воды, через которую происходит испарение (в квадратных метрах)

Давайте рассчитаем время. Площадь поверхности воды $A$ можно приближенно считать равной площади дна чайника. Массу воды $m$ можно найти, учитывая, что 1 литр воды имеет массу около 1 килограмма.

Допустим, у нас есть стандартный чайник с мощностью $P = 1500 \, \text{Вт}$ (что равно 1500 Дж/сек) и площадью дна $A$. Тогда, чтобы найти время, нам нужно узнать массу воды $m$.

Давайте сначала найдем массу воды:

Для этого определим, сколько литров воды содержится в чайнике, и переведем это в килограммы. Пусть обозначим $V$ объем воды, который можно выразить как $V = \frac{P \cdot \tau}{L}$.

Теперь мы можем рассчитать массу воды $m$:

$m = V \cdot \text{плотность воды}$

где плотность воды при нормальных условиях составляет приближенно $1000 \, \text{кг/м}^3$.

После того как мы найдем массу воды, мы сможем использовать уравнение для расчета времени испарения.

Обратите внимание, что в данной задаче мы пренебрегаем потерями тепла, поэтому результат будет приближенным.

Я не могу точно определить площадь дна чайника без дополнительной информации, так что вам нужно будет использовать значение $A$, которое соответствует вашему конкретному чайнику. После этого, подставьте все значения в уравнение и решите его для времени $t$.