Задачка по физике из реальной жизни. Тема: тепловые явления. Придумал сам. В железном чайнике 2 литра воды температурой 100 градусов Цельсия. Температура окружающей среды равняется 25 градусам Цельсия. Через какой промежуток времени, температура воды в чайнике опустится до 85 градусов (температуры, нужной для заварки зелёного пакетированного чая)?
P.S. Закину в тему домашки по физике, ибо кажется, что эта тема более подходящая для решения этой задачи.

23 Фев 2020 в 19:45
114 +1
1
Ответы
1

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии.

Сначала найдем количество теплоты, которое потеряется из воды в чайнике. Пусть текущая температура воды в чайнике равна Т градусов Цельсия.

Q = m c (T1 - T2),

где Q - количество потерянной теплоты, m - масса воды в чайнике (2 кг), c - удельная теплоемкость воды (4186 Дж/(кг * К)), Т1 - исходная температура воды (100°C), Т2 - конечная температура воды (85°C).

Q = 2 4186 (100 - 85) = 2 4186 15 = 125580 Дж

Так как этот же объем воды температурой 85 градусов будет нагреваться до температуры контакта со средой (25 градусов), можно использовать ту же формулу:

Q = m c (T1 - T2),

Q = 2 4186 60 = 502320 Дж

Теперь мы можем найти время, за которое вода опустится с температуры 100 градусов до 85 градусов:

Q = P * t,

где P - мощность потерь тепла воды из чайника в окружающую среду (125580 Дж), t - время.

Так как потери энергии определяются уравнением теплопроводности:

Q = c m (T1 - T) / t,

то

P = c m (T1 - T).

Подставляем значения:

125580 = 2 4186 (100 - 85) / t,

125580 = 8360 / t,

t = 8360 / 125580 ≈ 0.0667 часа или около 4 минуты.

Таким образом, температура воды в чайнике опустится до 85 градусов Цельсия примерно за 4 минуты.

18 Апр 2024 в 16:50
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир