Котел объемом 200л наполовину заполнен водой при темпиратуре 20градусов по цельсию(/С). Желая нагреть воду до 40/С включили газовую горелку. Спустя 30 мин оказалось, что воду перегрели ее температура стала 50/С. Тогда открыли кран с холодной водой(темпиратура 15/С) и стали наливать ее в котел, забыв выключить горелку. Определите переполнился ли котел к тому моменту времени., когда вода в нем будет иметь нужную темпиратуру(40/С), если из крана каждую минуту поступает объм воды 10литров

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи нам необходимо вычислить, сколько воды выкипело из котла за 30 минут, когда его температура достигла 50 градусов.

Известно, что испарение воды происходит при температуре 100 градусов по Цельсию. При этом, чтобы испарить 1 литр воды, необходимо выделить 540 калорий теплоты.

Поскольку температура воды в котле увеличилась с 20 до 50 градусов, то каждый литр воды в котле за это время выкипело (50-20) = 30 градусов.

Теплота испарения 1 литра воды: Q = mcΔt = 1*540 = 540 калорий.

Объем воды, выкипевшей из котла за 30 минут: V = (540 200) / (540 30) ≈ 13.33 литра.

Так как каждую минуту в котел поступает 10 литров воды из крана, то за 30 минут в котел поступит 30 * 10 = 300 литров.

Получается, что котел переполнился на 300 - 13.33 = 286.67 литров воды к моменту, когда температура воды в нем достигнет 40 градусов.

Итак, котел переполнился.