Какое время потребуется для выкипания 20% воды после нагрева ее от 20 °C до кипения при 100 °C за 10 минут? Учитывайте
Какое время потребуется для выкипания 20% воды после нагрева ее от 20 °C до кипения при 100 °C за 10 минут? Учитывайте удельную теплоемкость воды (4,2 кДж/кг °С) и удельную теплоту парообразования воды (2,3 МДж/кг). Не учитывайте теплоемкость чайника и теплообмен с окружающей средой. Ответ округлите до целого значения. ответ
Ledyanoy_Volk 28
Для решения задачи, нам необходимо:1. Рассчитать количество тепла, которое необходимо передать воде, чтобы ее нагреть от 20 °C до кипения при 100 °C.
2. Рассчитать количество тепла, которое необходимо передать воде для испарения 20% от ее массы.
3. Сложить полученные значения, чтобы определить общее количество тепла.
4. Рассчитать время, за которое будет выкипать 20% воды.
Давайте посчитаем все по порядку.
Шаг 1: Расчет количества тепла для нагрева воды от 20 °C до 100 °C.
Для этого воспользуемся формулой:
\[Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T,\]
где \(Q_1\) - количество тепла, \(m\) - масса воды, \(c\) - удельная теплоемкость воды, \(\Delta T\) - изменение температуры.
Из условия задачи, масса воды не указана. Но мы также знаем, что это вода, а не пар, и что при кипении испаряется только 20% воды. Поэтому можем предположить, что масса воды составляет 100 г (это предположение не противоречит условию задачи).
Тогда:
\[\Delta T = 100 °C - 20 °C = 80 °C,\]
\[Q_1 = 100 г \cdot 4,2 кДж/кг °C \cdot 80 °C.\]
Рассчитаем \(Q_1\):