чепик любит попить чайку. поэтому поводу он купил себе самый классный электрочайник мощностью P = 2,5 кВт Определите За какое время в этом чайнике закипает(t кипения = 100*С) вода объёмом V = 2,0 Л, взятая при температуре t= 20*C. Плотность воды ρ= 1000 кг/м³, удельная теплоёмкость воды с=4200 дж/кг*C. тепловые потери незначительны. Помогите решить задачку, срочно. даю все баллы
Ответы
Відповідь:
Для розрахунку часу, за який вода закипить, ми можемо скористатися рівнянням теплового балансу:
Q = m * c * ΔT
де Q - кількість теплоти, яку потрібно передати воді, щоб її нагріти до температури кипіння; m - маса води; c - її удельна теплоємність; ΔT - різниця між початковою температурою і температурою кипіння.
Тому, щоб вода закипіла, її потрібно нагріти до температури кипіння (100 °C). Різниця температур становить:
ΔT = 100 °C - 20 °C = 80 °C = 80 K
Об'єм води, який ми маємо, дорівнює 2,0 л або 0,002 м³. Масу води можна знайти з її об'єму та плотності:
m = ρ * V = 1000 кг/м³ * 0,002 м³ = 2 кг
Тепер можемо визначити кількість теплоти, яку потрібно передати воді, щоб її нагріти до температури кипіння:
Q = m * c * ΔT = 2 кг * 4200 Дж/(кг*°C) * 80 К = 672000
Щоб дізнатися час, за який вода закипить в чайнику потужністю 2,5 кВт, можемо скористатися формулою:
З = Р * т
де P - потужність чайника, а t - час, за який вода закипить.
Підставляємо значення:
t = Q / P = 672000 Дж / 2500 Вт = 268,8 секунд або близько 4,5 хвилин.
Отже, вода в чайнику закипить за близько 4,5 хвилини.