Экспериментатор Глюк решил попить чайку и спешно изобрёл чайник с пренебрежимо малой теплоёмкостью. Залив в него m=5000 г воды при температуре t0=50 ∘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). 1.Определите максимальную мощность глюковского нагревателя. Ответ выразите в ваттах, округлите до целых. 2.Определите количество теплоты, подведённое за первые 1.5 минуты работы прибора. Ответ выразите в килоджоулях, округлите до целых. 3Определите количество теплоты, подведённое за всё время работы прибора. Ответ выразите в килоджоулях, округлите до целых. 4.Определите температуру, до которой удалось нагреть воду. Ответ выразите в градусах Цельсия, округлите до целых. 5.Определите массу воды, которую чайник успел бы нагреть до кипения (100 ∘C). Ответ выразите в граммах, округлите до целых.
Максимальная мощность нагревателя можно определить по формуле: P = mcΔT/Δt, где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры, Δt - время. ΔT = 100 - 50 = 50 ∘C, Δt = 0.5 мин = 30 с. P = 5000420050/30 = 3500000 Вт = 3500 кВт.
Количество теплоты, подведенное за первые 1.5 минуты можно определить по формуле: Q = mcΔT, где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры. Q = 5000420050 = 105000000 Дж = 105000 кДж.
Количество теплоты, подведенное за всё время работы прибора можно определить по формуле: Q = mcΔT, где ΔT = 50 ∘C, т.к. вода нагревается до кипения. Q = 5000420050 = 105000000 Дж = 105000 кДж.
Температуру, до которой удалось нагреть воду можно определить, используя закон сохранения энергии: mcΔT = Q, где ΔT - изменение температуры. 5050004200 = 50004200(T-50), T = (50*4200 + 50)/(4200) = 51.19 ∘C (округляем до 51 ∘C).
Массу воды, которую чайник успел бы нагреть до кипения можно определить, зная, что для кипения воды нужно 334 кДж/кг теплоты: Q = mc, c = Q/m = 334 кДж/кг, m = Q/c = 105000/334 = 314.37 кг = 31437 г (округляем до 31400 г).
Максимальная мощность нагревателя можно определить по формуле:
P = mcΔT/Δt,
где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры, Δt - время.
ΔT = 100 - 50 = 50 ∘C, Δt = 0.5 мин = 30 с.
P = 5000420050/30 = 3500000 Вт = 3500 кВт.
Количество теплоты, подведенное за первые 1.5 минуты можно определить по формуле:
Q = mcΔT,
где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.
Q = 5000420050 = 105000000 Дж = 105000 кДж.
Количество теплоты, подведенное за всё время работы прибора можно определить по формуле:
Q = mcΔT,
где ΔT = 50 ∘C, т.к. вода нагревается до кипения.
Q = 5000420050 = 105000000 Дж = 105000 кДж.
Температуру, до которой удалось нагреть воду можно определить, используя закон сохранения энергии:
mcΔT = Q,
где ΔT - изменение температуры.
5050004200 = 50004200(T-50),
T = (50*4200 + 50)/(4200) = 51.19 ∘C (округляем до 51 ∘C).
Массу воды, которую чайник успел бы нагреть до кипения можно определить, зная, что для кипения воды нужно 334 кДж/кг теплоты:
Q = mc,
c = Q/m = 334 кДж/кг,
m = Q/c = 105000/334 = 314.37 кг = 31437 г (округляем до 31400 г).