В чайник налили 1 л холодной воды при температуре 20 °С и поставили его на плиту. Когдачерез 10 мин вода закипела, в чайник добавили ещё некоторое количество холодной воды,
также имевшей начальную температуру 20 °С. После этого вода закипела вновь через 5 мин.
Считайте, что всё выделяемое плитой количество теплоты сообщается нагреваемой воде.
Плотность воды 1000 кг/м^3, 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

1 ответ

Посмотреть ответы

Megamozg

2205

Ответ:
$Q_ =$ 336 000 Дж
$P =$ 560 Вт
$V_ =$ 0,5 л
Объяснение:
Дано:
$V_ =$ 1 л = 0,001 м³
$T_ = T_ =$ 20 °С
$t_ =$ 10 мин = 600 с
$T_ =$ 100 °С
$t_$ = 5 мин = 300 с
$\rho =$ 1000 кг/м³
$c =$ 4200 Дж/(кг·°С)
Найти:
$Q_ \ - \ ?$
$P \ - \ ?$
$V_ \ - \ ?$
---------------------------------------
Решение:
$m = \rho V;$
$Q = cmзT = c \rho VзT;$
$Q_ = c \rho V_(T_ - T_)$
$Q_ =$ 4200 Дж/(кг·°С) * 1000 кг/м³ * 0,001 м³ * (100 °С - 20 °С) =
= 4200 Дж/(кг·°С) * 1000 кг/м³ * 0,001 м³ * 80 °С = 336 000 Дж;
$Q = A$ - вся работа на нагревание воды
$Q_ = Pt_ \Longrightarrow P = \dfrac}};$
$P =$ 336 000 Дж / 600 с = 560 Вт;
Считаем, что после добавления воды в чайник теплообмен между водой пренебрежительно мал.
$Q_ = Pt_;$
$Q_ =$ 560 Вт * 300 с = 168 000 Дж
$Q_ = c \rho V_(T_ - T_) \Longrightarrow V_ = \dfrac} - T_)} ;$
$V_ =$ 168 000 Дж / (4200 Дж/(кг·°С) * 1000 кг/м³ * (100 °С - 20 °С)) =
= 168 000 Дж / (4200 Дж/(кг·°С) * 1000 кг/м³ * 80 °С) = 0,0005 м³ =
= 0,5 л;
Ответ: $Q_ =$ 336 000 Дж. $P =$ 560 Вт. $V_ =$ 0,5 л.

Хороший ответ

4 апреля 2023 13:30

Остались вопросы?

Найти нужный

Еще вопросы по категории Физика

В игре по перетягиванию каната участвуют четыре человека Два из них тянут канат в одну сторону с силами 330 H и 380 Н. Два в противоположную сторону с... Физический маятник представляет собой однородный тонкий диск радиусом R = 0.1 м, массой m = 1.5 кг, который совершает колебания в вертикальной плоскос... какую работу совершит ток в электродвигателе за 90 с, если при напряжении 220 В сила тока в обмотке двигателя равна 0,2 А?... найти наибольший порядок спектра красной линии лития с длинной волны 671 нм если период дифракционной решетки 0.01мм... Найдите вес тела,масса которого 5 кг, 300г....