У порожній фарфоровий чайник, який має кімнатну температуру $t_0=20^{\circ}C$ налили гарячої води масою m=500 г при температурі $t_1=80^{\circ}C$. В результаті теплообміну температура чайника та його вмісту дорівнює $t_2=70^{\circ}C$ Потім чайник увімкнули в електромережу і через час $\tau=2$ хв вода в ньому закипіла. Визначте потужність Р нагрівача чайника. Тепловими втратами в навколишнеє середовище знехтувати. Питома теплоємність води С=4200 $Дж/(кг*^{\circ}С)$

Дано:

$t_0=20^{\circ}C$

$t_1=80^{\circ}C$

$t_2=70^{\circ}C$

$t_3=100^{\circ}C$

$m=0,5$ кг

$\tau=120$ c

$C=4200$ $\frac{Дж}{кг*^{\circ}C}$

Знайти:  $P$

Рівняння теплового балансу     $C_фm_ф(t_2-t_0)=Cm(t_1-t_2)$

$С_фm_ф=\frac{Cm(t_1-t_2)}{(t_2-t_0)}$

де $C_ф,\;m_ф$ - відповідно питома телоємність фарфору і маса фарфору.   

Разом $C_ф*m_ф$ - це питома теплоємність чайника.

$С_фm_ф=\frac{4200*0,5*(80-70)}{(70-20)}=840$ $Дж/^{\circ}C$

$P\tau=Cm(t_3-t_2)+C_фm_ф(t_3-t_2)$

$P=\frac{Cm(t_3-t_2)+C_фm_ф(t_3-t_2)}{\tau}$

$P=\frac{4200*0,5*(100-70)+840*(100-30)}{120}=735$ Вт

Відповідь: потужність нагрівача становить 735 Ват

Ваш відгук або коментар дуже важливий для підтримки і розвитку сайту. Не зрозуміли - запитуйте, поясню. Потрібна допомога - пишіть на ivankonosovskiy@gmail.com Допоможу безкоштовно