2. Ускорил? Желая скорее довести кастрюлю с холодной водой (t1 = 20°С) до кипения
(tk = 100°С), экспериментатор Глюк подлил в неё горячей воды (t2 = 60°С), объем которой
составил а= 20% от начального объёма воды в кастрюле, и включил нагреватель. Определите,
во сколько раз изменилось время нагрева воды до температуры кипения.
Теплоёмкостью кастрюли по сравнению с теплоёмкостью воды в ней можно пренебречь.
Мощность нагревателя постоянна. Тепловые потери не учитывайте.
Answers & Comments
Дано:
Игнорируя тем фактом, что объем воды при разной температуре разный, запишем формулу теплового баланса, и распишем через мощность нагревателя и теплоту, которая нужна для нагрева жидкости.
Без добавления горячей воды:
boiler - обозначение нагревателя, H₂O - обозначение воды
Запишем закон сохранения теплоты для второго случая:
Осталось найти температуру, которая установится в кастрюле после добавления горячей воды, и подставить в выделенную выше формулу.
Для этого используем уравнение теплого баланса еще раз.
Следовательно,
Следовательно, время нагрева увеличилось в 1.1 раза.
Ответ: увеличилось в 1.1 раз