Вопрос школьника
В кастрюлю налили холодной воды при температуре 10 °С и поставили на электроплиту. Через 10 мин вода закипела. Через какое время после этого она выкипит полностью? Масса кастрюли намного меньше массы воды.
Ответ от учителя
Время, за которое вода выкипит полностью, зависит от нескольких факторов, таких как мощность электроплиты, размеры кастрюли, количество воды и т.д. Однако, можно оценить это время, используя формулу для расчета времени кипения воды.
Так как вода уже закипела, ее температура составляет 100 °C. Для расчета времени кипения воды необходимо знать количество теплоты, которое необходимо передать воде, чтобы она выкипела полностью. Это количество теплоты зависит от массы воды и ее температуры.
Для расчета количества теплоты, необходимой для выкипания воды, можно использовать следующую формулу:
Q = m * c * ΔT
где Q — количество теплоты, необходимое для выкипания воды, м — масса воды, c — удельная теплоемкость воды (4,18 Дж/г*°C), ΔT — разница между температурой воды и ее кипящей точкой (100 °C — 10 °C = 90 °C).
Подставляя значения, получаем:
Q = 1000 г * 4,18 Дж/г*°C * 90 °C = 375240 Дж
Теперь можно оценить время, за которое вся эта теплота будет передана воде. Для этого необходимо знать мощность электроплиты. Пусть она равна 2000 Вт (это типичная мощность для домашней электроплиты).
Тогда время, за которое вся теплота будет передана воде, можно рассчитать по формуле:
t = Q / P
где t — время, необходимое для выкипания воды, P — мощность электроплиты.
Подставляя значения, получаем:
t = 375240 Дж / 2000 Вт = 187,62 секунды
Таким образом, время, за которое вода выкипит полностью, составляет примерно 3 минуты и 8 секунд (187,62 секунды). Однако, следует учитывать, что это лишь оценочное время, которое может отличаться в зависимости от конкретных условий.
