ФИЗИКА ДАЮ 40 БАЛЛОВ
В кастрюлю налит 1 кг воды, имеющей температуру 50∘C. В начальный момент времени в кастрюлю погружают кипятильник, через нагревательный элемент которого проходит постоянный ток J=10A, сопротивление нагревательного элемента R=2 Ом. Найдите время, через которое масса воды в кастрюле уменьшится вдвое. Теплообменом кастрюли с окружающей средой принебречь. Удельную теплоемкость воды считать равной 4,2 кДж/(кг·град), удельную теплоту парообразования считать равной 2260 кДж/кг. Ответ выразите в часах, округлите до сотых.
Ответы
Ответ:
Объяснение:
Зададимся вопросом, почему воды становится меньше при ее нагреве. Если вспомнить, то можно находится в тв, жидкообразном и газообразоном состояниях. А при нагреве воды она переходит из жидкого в газообразное состояние т.е. испаряется, за счет чего и воды в кастрюле становится меньше.
Какое количество энергии понадобиться для этого перехода(надо разогреть ВСЮ воду до температуры кипения - 100 градусов, а затем еще и испарить половину) т.е:
tk = 100∘C
t0 = 50∘C
m = 1кг
с = 4,2 кДж/(кг·град)
lambda = 2260 кДж/кг
E = c*m * (tk - t0) + lambda * m/2(m/2 так как половина воды испарится по условию)
Данная энергия выделяется из-за работы кипятильника
Ek(кипятильника) = I * R^2 * T(время)
Опять же энергия полученнная = энергии отданной(кипятильника)
c*m * (tk - t0) + lambda * m/2 = I * R^2 * T
откуда находим T = (c*m * (tk - t0) + lambda * m/2) / (I * R^2) = 33500c