Segítene valaki megoldani egy feladatot? (fizika)

A víz fajhője 4,181 kJ/kg°C

Forráshője 2256,37 kJ/kg

2 dl víz az 0,2 kg

Ahhoz, hogy a víz felmelegedjen 100°-ra, kell ennyi energia:

W1 = 75°·0,2kg·4,181 kJ/kg°C

W1 = 62,715 kJ

Hogy teljesen felforrjon, ahhoz plusz kell még

W2 = 0,2 kg · 2256,37 kJ/kg

W2 = 451,274 kJ

Összesen:

W = W1 + W2 = 513,989 kJ

Ha a hatásfok 80%-os, akkor ennél több energiát kell leadnia a merülőforralónak:

Wf = W/0,8 = 642,486 kJ = 642486 J

Ha a forraló teljesítménye 400W, akkor ennyi idő kell, hogy Wf energiát leadjon:

T = Wf/400W = 642486 J /400 W = 1606 s

Ami 26 perc és 46 másodperc.

... bár lehet, hogy nem ezt értette a feladat azon, hogy "szeretnénk felforralni", mert amit írtam fentebb, attól mind a 2 deci víz gőzzé alakul.

Szóval a másik lehetőség, hogy odáig kell forralni, mielőtt éppen megjelenne az első buborék. Akkor nem kell W2. Vagyis:

W = 62,715 kJ = 62715 J

80% hatásfoknél a teljes befektetett munka:

Wf = W/0,8 = 78394 J

T = Wf/400W = 196 s

ami 3 perc 16 másodperc.

Fajhő, más néven fajlagos hőkapacitás (én még fajhőnek tanultam, de lehet, hogy most fajlagos hőkapacitás a hivatalos neve), jele c, mértékegysége J/g°C (a Celsius fok is a nevezőben van. Valójában Kelvin fok, de mivel a hőmérsékletváltozásnál a Celsius és a Kelvin ugyanaz, nem muszáj Kelvinnel számolni).

Azt jelenti, hogy mennyi hőt kell közölni (vagyis mennyi munkát kell végezni) az egységnyi tömegű anyaggal, hogy hőmérséklete 1 fokkal nőjön.

A víz fajhője:

c = 4,181 J/g°C

de nézd meg a függvénytábládban, lehet, hogy kicsit más szám van ott.

A mértékegység lehet J/g°C is meg kJ/kg°C is, a kettő ugyanaz, hisz a kilo a számlálóban meg nevezőben kiejti egymást.

A képlet:

W = c·m·ΔT

W a végzett munka (vagyis a közölt hőenergia), m a tömeg (0,2 kg), ΔT a hőmérséklet változása (75°C).

A főzőlap által végzett munka:

W = P·t

ahol P a teljesítmény (400 W), t az idő ameddig ezzel a teljesítménnyel dolgozik. (Az előző válaszban véletlenül nagy T-t írtam időnek, az nem szokásos.)