РУҚА
23

Решение: Время превращения воды в пар

ЕГЭ · Физика · Задание 23 · Тепловые процессы и машины
ПовышеннаяФИПИ06521EРазвёрнутое решение≈ 5 минутРазбор в 4 шага
Условие

В кастрюле находится $0{,}5\ \text{кг}$ воды при температуре $10\ ^\circ\text{C}$. Сколько потребуется времени, чтобы при помощи кипятильника с постоянной потребляемой мощностью $400\ \text{Вт}$ превратить в пар $15\%$ воды из кастрюли? Потерями тепла и теплоёмкостью кастрюли пренебречь.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

4 шага
1

Масса воды, которая превратится в пар, равна $15\%$ от первоначальной массы.

$$m_\text{п}=0{,}15m=0{,}15\cdot0{,}5=0{,}075\ \text{кг}$$
2

Сначала вся вода нагревается от $10\ ^\circ\text{C}$ до температуры кипения $100\ ^\circ\text{C}$.

$$Q_1=mc(t_\text{кип}-t_0)=0{,}5\cdot4200\cdot(100-10)=189000\ \text{Дж}$$
3

Затем часть воды массой $0{,}075\ \text{кг}$ превращается в пар.

$$Q_2=m_\text{п}L=0{,}075\cdot2{,}3\cdot10^6=172500\ \text{Дж}$$

Полное количество теплоты поступает от кипятильника мощностью $P$, поэтому $Q=Pt$.

$$t=\frac{Q_1+Q_2}{P}=\frac{189000+172500}{400}=903{,}75\ \text{с}$$
Ответ

t\approx9{,}0\cdot10^2\ \text{с} \approx 15\ \text{мин}

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Учитывают только нагревание воды и забывают теплоту парообразования.

Используют массу всей воды вместо массы испаряющейся части при расчёте теплоты парообразования.

Не переводят мощность кипятильника в связь с количеством теплоты: $Q=Pt$.

Закрепить приёмВ теме «Тепловые процессы и машины» ещё 102 задачи — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 23 ЕГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 4 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Тепловые процессы и машины»: в ней 103 задачи, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.