Для того, щоб за допомогою електронагрівача змінити температуру деякої маси води від 0°C до температури кипіння (за нормального атмосферного тиску), знадобився час = 15 хв. Після цього ще потрібний був час = 1 год 20 хв для того, щоб ця вода перетворилася на пару. За даними експерименту знайдіть питому теплоту пароутворення води. Питома теплоємність води 4,2 кДж/кг:°С

Дано:

$t_1=0°C$

$t_2=100°C$

$\tau_1=900\;c$

$\tau_2=4800$ c

$C=4200$ $\frac{Дж}{кг*С}$

Знайти: q

Кількість теплоти для нагрівання води від початкової температури до температури кипіння:

$Q_1=Cm(t_2-t_1)$       (1)

Цю кількість теплоти віддав нагрівач.

$Q_{H1}=Q_1$      (2)

$Q_{H1}=P\tau_1$       (3)

де Р - потужність нагрівача, $\tau_1$  -час нагрівання до кипіння. 

$P\tau_1=Cm(t_2-t_1)$          (4)

$P=\frac{Cm(t_2-t_1)}{\tau_1}$         (5)

Кількість теплоти, віддана нагрівачем при випаровуванні киплячої води:

$Q_{H2}=P\tau_2=\frac{Cm(t_2-t_1)\tau_2}{\tau_1}$       (6)

Кількість теплоти для випаровування визначається формулою: 

$Q_2=qm$        (7)

де q - питома теплота пароутворення. 

$q=\frac{Q_2}{m}$         (8)

$Q_2=Q_{H2}$          (9)

$q=\frac{\frac{Cm(t_2-t_1)\tau_2}{\tau_1}}{m}=\frac{C(t_2-t_1)\tau_2}{\tau_1}$      (10)

$q=\frac{4200*(100-0)*4800}{900}=2240000$  Дж/кг