Question

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

Answer 1

Дано
V1 = 1 л 
dT = 10 Град
t 1 = 1 мин = 60 с
m2 = 500 г = 0.5 кг
p = 1000 кг/м3
с = 4200 Дж/кг*К
найти
t2
решение
V1 = 1 л = 10^-3 м3 ; m1 =pV1 =1000*10^-3 = 1кг
теплота на нагревание воды 1
Q1 = cm1*dT = 4200 * 1 *10 = 42000 Дж
вода в ведре со льдом имеет температуру  T2 = 0 C
температура кипения  T = 100 C
теплота на нагревание воды 2
Q2 = cm2*(T-T2) = 4200*0.5*(100-0) = 210000 Дж
мощность чайника  постоянная величина
N = Q1/t1 = Q2/t2
t2 = t1 * Q2/Q1 = 1 мин * 210000 / 42000 = 5 мин
ответ  5 мин

Answer 2

Для решения данной задачи нам понадобится знать количество теплоты, необходимое для нагревания воды до кипения.

Количество теплоты можно вычислить по формуле:

Q = m * c * ΔT

Где: Q - количество теплоты (Дж) m - масса вещества (кг) c - удельная теплоёмкость вещества (Дж/кг*°C) ΔT - изменение температуры (°C)

Для воды удельная теплоёмкость (c) равна примерно 4186 Дж/кг*°C.

1 литр воды равен 1 кг, поскольку плотность воды равна 1000 кг/м³.

Таким образом, количество теплоты, необходимое для нагревания 1 литра воды на 10 градусов, составит:

Q = 1 кг * 4186 Дж/кг*°C * 10 °C = 41860 Дж

Теперь мы можем вычислить, сколько теплоты потребуется для нагревания 500 г воды:

Q = 0,5 кг * 4186 Дж/кг*°C * ΔT

Поскольку нам необходимо нагреть воду до кипения, то изменение температуры (ΔT) составит 100 °C.

Подставляя значения в формулу, получаем:

41860 Дж = 0,5 кг * 4186 Дж/кг*°C * 100 °C

Делим обе части уравнения на 0,5 кг * 4186 Дж/кг*°C:

41860 Дж / (0,5 кг * 4186 Дж/кг*°C) = 100 °C

Итак, для нагревания 500 г воды до кипения потребуется 100 секунд или 1 минута и 40 секунд.