В чайник со свистком налили воду массой 1 кг и поставили на электрическую плитку мощностью 900 Вт. Через 7 мин раздался свисток. Сколько воды останется в чайнике после кипения воды в течении 2 мин. Начальная температура воды 20 С. Мощность подвода тепла к чайнику постоянна.
от

1 Ответ

Дано:  
m = 1 кг (масса воды)  
P = 900 Вт (мощность подвода тепла)  
t1 = 7 мин = 420 с (время до свистка)  
t2 = 2 мин = 120 с (время после свистка)  
Δt = t1 + t2 = 540 с (полное время)

Найти:  
m2 - масса воды после кипения в течение 2 минут  

Решение:  
Общее количество тепла, полученное чайником за время t, можно выразить через мощность и время:  
Q = P * t  

Количество тепла, необходимое для испарения воды, можно определить по формуле:  
Q = m * L, где L - удельная теплота парообразования  

Таким образом, после кипения в течение 7 минут, количество испарившейся воды составляет:  
Q1 = P * t1 = 900 Вт * 420 с = 378000 Дж  
m1 = Q1 / L = 378000 Дж / 2260000 Дж/кг = 0.1675 кг  

Следовательно, после 7 минут осталось:  
m' = m - m1 = 1 кг - 0.1675 кг = 0.8325 кг  

После этого чайник продолжает выпаривать воду еще 2 минуты, таким образом количество испарившейся воды составит:  
Q2 = P * t2 = 900 Вт * 120 с = 108000 Дж  
m2 = m' - Q2 / L = 0.8325 кг - 108000 Дж / 2260000 Дж/кг = 0.788 кг  

Ответ:  
После кипения в течение 2 минут останется примерно 0.788 кг воды.
от