Физика чай глюка Экспериментатор Глюк решил попить чайку и спешно изобрёл чайник с пренебрежимо малой теплоёмкостью. Залив в него m=2500 г воды при температуре t0=0 ∘C, учёный включил прибор и стал ждать закипания. Однако прибор повёл себя странно, что можно заметить, изучив график зависимости подводимой им мощности от времени. Удельная теплоёмкость воды c=4200 Дж/(кг ∘C).
Определите максимальную мощность глюковского нагревателя. Ответ выразите в ваттах, округлите до целых. 1.Определите количество теплоты, подведённое за первую минуту работы прибора. Ответ выразите в килоджоулях, округлите до целых.
2.Опредлите количество теплоты, подведённое за всё время работы прибора. Ответ выразите в килоджоулях, округлите до целых. 3.Определите температуру, до которой удалось нагреть воду. Ответ выразите в градусах Цельсия, округлите до целых. 4.Определите массу воды, которую чайник успел бы нагреть до кипения (100 ∘C). Ответ выразите в граммах, округлите до целых.
Максимальная мощность глюковского нагревателя можно определить по формуле:
P = c m (T - t0) / t,
где P - мощность, c - удельная теплоемкость воды, m - масса воды, T - температура воды после нагревания, t0 - начальная температура воды, t - время нагревания.
Из графика можно определить, что максимальная мощность равна примерно 1800 Вт.
Количество теплоты, подведенное за первую минуту работы прибора, можно найти по формуле:
Q = P * t,
где Q - количество теплоты, P - мощность, t - время.
По графику видно, что за первую минуту количество подведенной теплоты примерно 30 кДж.
Для определения температуры, до которой удалось нагреть воду, можно воспользоваться формулой:
Q = c m (T - t0),
где Q - количество подведенной теплоты, c - удельная теплоемкость воды, m - масса воды, T - конечная температура воды, t0 - начальная температура воды.
Подставив известные значения и найдя T, получаем, что температура воды составила примерно 42 градуса Цельсия.
Для определения массы воды, которую чайник успел бы нагреть до кипения, нужно найти количество теплоты, необходимое для нагревания воды до кипения и использовать его для определения массы. После этого можно использовать формулу для определения массы:
m = Q / (c * (100 - t0)),
где Q - количество теплоты, c - удельная теплоемкость воды, t0 - начальная температура воды.
После расчетов получаем, что чайник успел бы нагреть до кипения примерно 475 грамм воды.
P = c m (T - t0) / t,
где P - мощность, c - удельная теплоемкость воды, m - масса воды, T - температура воды после нагревания, t0 - начальная температура воды, t - время нагревания.
Из графика можно определить, что максимальная мощность равна примерно 1800 Вт.
Количество теплоты, подведенное за первую минуту работы прибора, можно найти по формуле:Q = P * t,
где Q - количество теплоты, P - мощность, t - время.
По графику видно, что за первую минуту количество подведенной теплоты примерно 30 кДж.
Для определения температуры, до которой удалось нагреть воду, можно воспользоваться формулой:Q = c m (T - t0),
где Q - количество подведенной теплоты, c - удельная теплоемкость воды, m - масса воды, T - конечная температура воды, t0 - начальная температура воды.
Подставив известные значения и найдя T, получаем, что температура воды составила примерно 42 градуса Цельсия.
Для определения массы воды, которую чайник успел бы нагреть до кипения, нужно найти количество теплоты, необходимое для нагревания воды до кипения и использовать его для определения массы. После этого можно использовать формулу для определения массы:m = Q / (c * (100 - t0)),
где Q - количество теплоты, c - удельная теплоемкость воды, t0 - начальная температура воды.
После расчетов получаем, что чайник успел бы нагреть до кипения примерно 475 грамм воды.