Сколько времени понадобится, чтобы вода в сосуде объемом 5 литров при 20°С нагрелась до 100°С, если включен

Тема: Теплота и время нагрева воды

Разъяснение: Для решения этой задачи необходимо использовать формулу, которая связывает мощность электронагревателя, время нагрева и количество нагретой воды. Формула для расчета количества теплоты, необходимой для нагрева воды, выглядит следующим образом:

Q = mcΔT,

где Q - количество теплоты, m - масса вещества (в данном случае вода), c - удельная теплоемкость вещества (для воды примерно 4.18 Дж/(г°C)), ΔT - изменение температуры.

Мощность (P) электронагревателя выражается через количество теплоты (Q) и время (t):

P = Q/t.

Таким образом, для решения задачи необходимо найти количество теплоты (Q), а затем использовать формулу для расчета времени (t).

Пример использования: Для решения данной задачи, сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагрева воды от 20°C до 100°C:

Q = mcΔT,
Q = (5000 г) * (4.18 Дж/(г°C)) * (80°C),
Q = 1672000 Дж.

Затем, используя формулу для расчета времени:

P = Q/t,
500 Вт = 1672000 Дж / t,
t = 1672000 Дж / 500 Вт,
t = 3344 секунды.

Таким образом, понадобится примерно 3344 секунды, чтобы вода в сосуде объемом 5 литров при 20°C нагрелась до 100°C при использовании электронагревателя мощностью 500 Вт.

Совет: Чтобы лучше понять эту тему, полезно изучить понятия удельной теплоемкости и единицы измерения тепла (джоуль).

Упражнение: Сколько времени понадобится, чтобы нагреть 2 литра воды от 25°C до 75°C при использовании электронагревателя мощностью 300 Вт? (Удельная теплоемкость воды - 4.18 Дж/(г°C))