Сколько времени потребуется для закипания воды в электрическом чайнике, если 1 литр воды изначально нагрет с 10°C

Содержание: Расчет времени для закипания воды

Пояснение: Для расчета времени, требующегося для закипания воды в электрическом чайнике, нам понадобятся следующие шаги. Первый шаг - вычислить количество теплоты, необходимой для нагревания 1 литра воды с 10°C до 100°C. Затем мы вычисляем количество теплоты, которое вытекает из чайника при выливании 200 мл воды. И, наконец, мы можем использовать разницу между этими двумя количествами теплоты, чтобы вычислить затраченное время на закипание.

Для начала, нам нужно вычислить количество теплоты, необходимое для нагревания 1 литра (1000 мл) воды с 10°C до 100°C. Формула для расчета количества теплоты выглядит следующим образом: Q = m * c * ΔT, где Q - количество теплоты, m - масса вещества (в данном случае вода), c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Удельная теплоемкость воды относительно единицы массы (1 кг) составляет 4186 Дж/(кг·°C). Плотность воды равна 1000 кг/м³, и мы имеем 1000 мл воды, то есть 1 кг. Таким образом, нам остается вычислить количество теплоты.

Например:
Масса воды = 1 кг (1000 г)
Начальная температура = 10°C
Конечная температура = 100°C

Вычислим количество теплоты, необходимое для нагревания 1 литра воды с 10°C до 100°C:

Q = m * c * ΔT
Q = 1000 г * 4186 Дж/(кг·°C) * (100°C - 10°C)
Q = 1000 г * 4186 Дж/(кг·°C) * 90°C
Q = 376740000 Дж

Теперь, нам нужно вычислить количество теплоты, вытекшее из чайника при выливании 200 мл воды. Мы можем использовать такую же формулу для расчета количества теплоты.

Совет: Для лучшего понимания этой темы рекомендуется ознакомиться с удельной теплоемкостью и формулами, связанными с теплопередачей.

Ещё задача: Сколько времени понадобится для закипания воды в электрическом чайнике, если 500 мл изначально нагреты с 20°C до 100°C, а затем выливают 100 мл? Удельная теплоемкость воды составляет 4200 Дж/(кг·°C). (Ответ округлите до ближайшей целой секунды.)