Question

Кастрюлю, в которую налит 1 л воды, никак не удается довести до кипения при помощи нагревателя мощностью 100 Вт. Определить, за сколько секунд вода остынет на 1 0С, если нагреватель отключить.

Answer 1

Дано: V = 1 л = 10^-3 м^3 P = 100 Вт dT = 1 C = 1 K

Найти: dt - время остывания на 1 К

Решение:
Масса воды: m = плотность * V = 1000 кг/м^3 * 10^-3 м^3 = 1 кг
Удельная теплоемкость воды: c = 4200 Дж/(кг*К)
Количество теплоты, которое теряет вода при остывании на 1 К: Q = c * m * dT = 4200 * 1 * 1 = 4200 Дж
Поскольку нагреватель не может довести воду до кипения, то мощность нагревателя равна мощности теплопотерь: P = Q / dt
Отсюда, время остывания на 1 К: dt = Q / P = 4200 Дж / 100 Вт = 42 с

Ответ: dt = 42 с