Протягом якого періоду часу вода в каструлі закипить, якщо використовується електрична плитка потужністю 800 ватт

Тема урока: Закипание воды на электрической плите

Инструкция: Для решения данной задачи необходимо использовать формулу для расчета количества тепла, необходимого для нагрева воды до точки кипения. Формула выглядит следующим образом:

Q = m * c * ΔT,

где:
Q - количество тепла, потребное для нагрева воды
m - масса воды
c - удельная теплоемкость воды
ΔT - изменение температуры

Для начала, нужно вычислить массу воды, используя ее объем. Проще всего сделать это, зная, что объем равен 2 литрам. Так как плотность воды равна 1 г/см³, а 1 литр равен 1000 см³, получаем:

m = V * ρ = 2 * 1000 г = 2000 г.

Следующим шагом будет вычисление изменения температуры. Из условия задачи видно, что начальная температура равна 20 °C, а электрическая плитка будет нагревать воду до точки кипения, т.е. до 100 °C:

ΔT = конечная температура - начальная температура = 100 °C - 20 °C = 80 °C.

Оставшимся параметром является удельная теплоемкость воды (с). Ее значение составляет около 4.18 Дж/(г * °C).

Теперь мы можем вставить все значения в формулу и рассчитать количество тепла (Q):

Q = 2000 г * 4.18 Дж/(г * °C) * 80 °C = 668800 Дж.

Так как при использовании электрической плитки расходуется 800 Вт потребляемой энергии, можно использовать следующую формулу для расчета времени (t):

Q = P * t,

где:
Q - количество тепла,
P - мощность плитки,
t - время.

Выразим время t:

t = Q / P = 668800 Дж / 800 Вт ≈ 836.2 секунд.

Совет: Чтобы лучше понять данную тему, рекомендуется изучить концепцию удельной теплоемкости воды и формулы, связанные с расчетом количества тепла и энергии.

Проверочное упражнение: Как изменится время закипания, если мощность электрической плитки увеличиться до 1200 Вт?