Question

В электрическом чайнике 1 литр воды, нагревается на 10 градусов за 1 минуту.За какое время нагреваются до кипения 500 г воды, взятые из ведра со смесью воды и льда? Потерями теплоты можно пренебречь. Плотность воды 1000кг\м3

Answer 1

Q=Cmt
C для воды равно 4200Дж/(кг*°K)
Q=4200Дж/(кг*°K)*10°C*1кг=42000Дж
P=A/T=Q/T
P=42000Дж/60с=700Вт
Q2=4200Дж/(кг*°K)*0.5кг*100°K=210000Дж
T=Q/P
T=210000Дж/700Вт=300с

Answer 2

Для решения этой задачи, вам нужно учесть, что вода нагревается от начальной температуры до точки кипения, а затем превращается в пару. В этой задаче можно использовать уравнение массы тепла:

Q = m * c * ΔT,

где:

Q - количество тепла (джоулей), m - масса воды (килограммы), c - удельная теплоемкость воды (предполагаем, что это 4.18 Дж/(градус Цельсия * грамм)), ΔT - изменение температуры (градусы Цельсия).

Сначала мы будем нагревать воду от начальной температуры (предположим, что она 0 градусов Цельсия) до точки кипения (100 градусов Цельсия). Затем вода превращается в пар, и мы будем дополнительно нагревать её до этой точки. Давайте начнем расчет.

1. Нагрев 500 г воды от 0°C до 100°C:

m1 = 0.5 кг (500 г воды), c = 4.18 Дж/(г°C * г), ΔT1 = 100°C - 0°C = 100°C.

Q1 = m1 * c * ΔT1 Q1 = 0.5 кг * 4.18 Дж/(г°C * г) * 100°C Q1 = 2090 Дж.

2. После этого, чтобы превратить воду в пар, нужно учесть теплоту парообразования. Теплота парообразования воды при атмосферном давлении составляет около 2260 кДж/кг (или 2260 Дж/г).

m2 = 0.5 кг (500 г воды), Летучесть пара воды (удельная теплота парообразования) = 2260 Дж/г.

Q2 = m2 * Летучесть пара Q2 = 0.5 кг * 2260 Дж/г Q2 = 1130 Дж.

Теперь, чтобы найти общее количество тепла, необходимого для нагрева 500 г воды до кипения, добавьте Q1 и Q2:

Q_общее = Q1 + Q2 Q_общее = 2090 Дж + 1130 Дж Q_общее = 3220 Дж.

Теперь у нас есть общее количество тепла (в Джоулях), необходимое для нагрева 500 г воды до кипения. Мы знаем, что в чайнике вода нагревается на 10 градусов за 1 минуту. Таким образом, время, необходимое для нагрева, равно:

Время (в минутах) = Q_общее / (мощность чайника).

Предположим, что мощность вашего чайника составляет, например, 1500 Ватт (1 Ватт = 1 Дж/сек). Тогда:

Время (в секундах) = Q_общее / (мощность чайника) Время (в секундах) = 3220 Дж / 1500 Дж/с Время (в секундах) ≈ 2.14 секунд.

Теперь переведем время в минуты:

Время (в минутах) ≈ 2.14 секунд / 60 секунд/минута ≈ 0.036 минут (около 2.16 секунд).

Таким образом, для нагрева 500 г воды до кипения, взятой из ведра со смесью воды и льда, потребуется около 2.16 секунд, если можно пренебречь потерями теплоты.