Главная
Библиотека
Физика
В кастрюлю с 5 литрами воды при температуре 20 °С опустили кипятильник. За 42 с работы кипятильника вода нагрелась на 1 °С...

В кастрюлю с 5 литрами воды при температуре 20 °С опустили кипятильник. За 42 с работы кипятильника вода нагрелась на 1 °С. Удельная теплоёмкость воды c = 4200 Дж/(кг·°С). Плотность воды ρ = 1000 кг/м³. Коэффициент потерь a = 10 Вт/°С. Определите: (а)

«В кастрюлю с 5 литрами воды при температуре 20 °С опустили кипятильник. За 42 с работы кипятильника вода нагрелась на 1 °С. Удельная теплоёмкость воды c = 4200 Дж/(кг·°С). Плотность воды ρ = 1000 кг/м³. Коэффициент потерь a = 10 Вт/°С. Определите: (а)»

1 октября 2025
Физика

Условие:

В кастрюлю с 5 литрами воды при компатной температуре 20 °С опустили кипятильник и закрыли сосуд крышкой. За 42 с работы кипятильника вода нагрелась на 1 °С. Пренебрегая потерями тепла и теплоемкостью кастрюли, определите:
(а) мощность кипятильника;
(b) через какое время от момента включения кипятильника вода нагреется до температуры кипения; (с) установившуюся температуру воды в кастрюле, считая, что модуль мощности тепловых потерь
определяется выражением .
P потерь = a(Tтела - Т комнаты)
Удельная теплоёмкость воды с = 4200, плотность воды р = 1000 кг/м°, коэффициент а = 10 Вт/ °C.

Решение:

Для решения задачи будем использовать формулы, связанные с теплотой и мощностью. ### (а) Мощность кипятильника 1. **Определим количество теплоты, необходимое для нагрева воды:** \[ Q = mc\Delta T \] где: - \( m \) — масса воды (в кг), - \( c \) — удельная теплоёмкость воды (4200 Дж/(кг·°C)), - \( \Delta T \) — изменение температуры (1 °C). Массу воды можно найти из объема: \[ m = V \cdot \rho = 5 \, \text{л} \cdot 1000 \, \text{кг/м}^3 = 5 \, \text{кг} \] Подставим значения: \[ Q = 5 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 1 \, \text{°C}...