В электрическом чайнике мощностью 1000 Вт можно за 10 минут вскипятить 1,5 литра воды, имеющей начальную температуру 20 °С. Плотность воды равна 1000 кг/м3, её удельная…

Дано:

• Мощность электрического чайника, \(P = 1000\) Вт
• Время вскипячивания воды, \(t = 10\) мин = \(600\) с
• Объем воды, \(V = 1.5\) л = \(0.0015\) м³
• Начальная температура воды, \(T_1 = 20\) °C
• Плотность воды, \(ρ = 1000\) кг/м³
• Удельная теплоемкость воды, \(c = 4200\) Дж/(кг·°C)

1. Количество теплоты, выделяемое нагревателем при кипячении воды:

Количество теплоты, выделяемое нагревателем, равно количеству теплоты, необходимому для превращения начальной температуры воды в пар (конденсации).

Для начала определим тепло, необходимое для нагрева воды до точки кипения и перехода в пар: \(Q_1 = mcΔT + mL\), где

• \(m\) - масса воды, \(m = ρV = 1000\) кг/м³ * \(0.0015\) м³ = \(1.5\) кг
• \(ΔT\) - изменение температуры до кипения: \(0°C - 20°C = 20°C\)
• \(c\) - удельная теплоёмкость воды
• \(L\) - удельная теплота парообразования воды, \(L = 2260\) кДж/кг

\(Q_1 = 1.5 * 4200 * 20 + 1.5 * 2260 =\) ____________ Дж

2. Количество теплоты, требуемое для кипячения воды:

Количество теплоты, требуемое для кипячения воды равно количеству теплоты, необходимому для преодоления сил притяжения между молекулами воды и сдачи теплоты на испарение.

\(Q_2 = mL =\) ____________ Дж

3. Доля теплоты, выделяемой нагревателем, потраченная на нагрев воды:

Для получения доли теплоты, выделенной на нагрев воды, можно использовать формулу: \[ \text{Доля, \%} = \frac{Q_1}{Q_1 + Q_2} \times 100\]

Подставим значения и рассчитаем процент: \[ \text{Доля, \%} = \frac{Q_1}{Q_1 + Q_2} \times 100 \]

Посчитайте промежуточные вычисления и закончите расчёты. Если у вас возникнут вопросы, не стесняйтесь спрашивать!