Для нагрева до температуры кипения требуется количество теплоты Q1=c*m*(t2-t1), где с=4200 Дж/(кг*град)-удельная теплоемкость воды, m=700 г = 0.7 кг-масса воды, t2=100°С - конечная температура, t1=20°С-начальная температура. Q1=4200*0.7*(100-20)=240000 Дж = 0.24 МДж.
Для превращения в пар требуется количество теплоты Q2=L*m, где L=2.3*10^6 Дж - удельная теплота парообразования воды. Q2=0.7*2.3*10^6 = 1.61*10^6 Дж = 1.61МДж.
Полное количество теплоты Q=Q1+Q2=0.24+1.61=1.85 МДж.
N - мощность горелки,
t - искомое время,
Q - затраченное количество теплоты.
Разберемся поэтапно с Q.
На что наша горелка будет затрачивать энергию?
- плавление льда: λ m(л)
- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)
- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)
Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).
Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:
N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,
откуда искомое время t:
t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.
Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):
t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,
t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,
t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,
t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин
ответ: САМ
Объяснение:
Для нагрева до температуры кипения требуется количество теплоты Q1=c*m*(t2-t1), где с=4200 Дж/(кг*град)-удельная теплоемкость воды, m=700 г = 0.7 кг-масса воды, t2=100°С - конечная температура, t1=20°С-начальная температура. Q1=4200*0.7*(100-20)=240000 Дж = 0.24 МДж.
Для превращения в пар требуется количество теплоты Q2=L*m, где L=2.3*10^6 Дж - удельная теплота парообразования воды. Q2=0.7*2.3*10^6 = 1.61*10^6 Дж = 1.61МДж.
Полное количество теплоты Q=Q1+Q2=0.24+1.61=1.85 МДж.