Сколько времени потребуется, чтобы вода в котле, содержащая 20 кг, остыла на 0,5 °C после отключения нагревателя

Тема урока: Расчет времени остывания воды в котле

Пояснение:
Для решения данной задачи нам понадобится использовать формулу для расчета количества теплоты: Q = m * c * ΔT, где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

В нашем случае, масса воды в котле составляет 20 кг, изменение температуры равно 0,5 °C, а удельная теплоемкость воды составляет 4,2 кДж/(кг.°C). Также нам известно, что нагреватель имеет мощность 1 кВт, что означает, что он передает 1 кДж теплоты воде каждую секунду.

Чтобы найти время остывания воды, необходимо разделить количество теплоты, получаемое от нагревателя, на мощность нагревателя. В данном случае, количество теплоты составляет Q = m * c * ΔT = 20 кг * 4,2кДж/(кг.°C) * 0,5 °C = 42 кДж.

Теперь, разделим количество теплоты на мощность нагревателя: t = Q / P = 42 кДж / 1 кДж/с = 42 секунды.

Ответ: Вода в котле остынет на 0,5 °C после отключения нагревателя за 42 секунды.

Совет: При решении подобных задач, всегда обратите внимание на заданные величины, их размерности и используемые формулы. Для лучшего понимания материала, рекомендуется изучить основные понятия теплопередачи и термодинамики.

Задача для проверки: Сколько теплоты передастся воде массой 5 кг при нагревании на 10 °C? (Удельная теплоемкость воды составляет 4,2 кДж/(кг.°C))