На электрической плитке мощностью 800 Вт кипит вода в чайнике.Найти скорость истечения пара,если сечение носика чайника 0,9 см^2,а давление на выходе нормальное. Коэффициент полезного действия плитки 72%. Плотность водяного пара 0,6 кг/м3. Удельная теплота парообразования воды 2,3*10^6 ДЖ/кг.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем энергию, выделяющуюся в результате нагревания воды до кипения. Эта энергия равна работе, совершенной электрической плиткой за время кипения воды:

(Q = Pt = 800 \cdot t),

где (t) - время работы плитки.

Тепла, необходимого для испарения воды:

(Q_в = m \cdot h),

где (m = \rho V),

(\rho) - плотность водяного пара, (V) - объем пара, (h) - удельная теплота парообразования.

Так как давление на выходе нормальное, воспользуемся законом Бойля-Мариотта:

(pV = nRT).

(n = \frac{m}{M}) - количество вещества.

Определим объем пара:

(V = \frac{m}{\rho} = \frac{pV}{RT} \cdot \rho ).

Таким образом, учитывая, что коэффициент полезного действия плитки составляет 0.72 и равен отношению эффективной мощности к номинальной, получаем:

(800t = m \cdot h \cdot 0.72).

Подставив все известные данные, мы можем определить скорость истечения пара.