Шешімі: Время превращения воды в пар
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.
Шешім по шагам
4 қадамМасса воды, которая превратится в пар, равна $15\%$ от первоначальной массы.
$$m_\text{п}=0{,}15m=0{,}15\cdot0{,}5=0{,}075\ \text{кг}$$Сначала вся вода нагревается от $10\ ^\circ\text{C}$ до температуры кипения $100\ ^\circ\text{C}$.
$$Q_1=mc(t_\text{кип}-t_0)=0{,}5\cdot4200\cdot(100-10)=189000\ \text{Дж}$$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 $Q=Pt$.
$$t=\frac{Q_1+Q_2}{P}=\frac{189000+172500}{400}=903{,}75\ \text{с}$$t\approx9{,}0\cdot10^2\ \text{с} \approx 15\ \text{мин}
Бұл жауап талдау нәтижесінде алынды, бірақ банктің ресми кілтімен тексерілген жоқ — 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: $Q=Pt$.