👤

Grzałka o mocy 1,5 kW ogrzewa w czajniku wodę do temperatury 50 C w ciągu 3 minut. Temperatura początkowa wody wynosi 20C. Oblicz masę podgrzanej woda. Pomiń straty energii.

Odpowiedź :

Odpowiedź:

[tex]m\approx2,14kg[/tex]

Wyjaśnienie:

[tex]P=1,5kW=1500W=1500\frac{J}{s}[/tex]

[tex]t=3min=3*60s=180s[/tex]

[tex]t_1=20^0C[/tex]

[tex]t_2=50^0C[/tex]

[tex]c_w=4200\frac{J}{kg*^0C}[/tex]

[tex]Szukane:m[/tex]

Korzystamy z zasady bilansu cieplnego:
praca prądu elektrycznego = ilości ciepła pobranego przez wodę podczas ogrzewania wody

[tex]W=Q[/tex]

Wskazówka:  korzystamy z wzorów:

[tex]P=\frac{W}{t}/*t[/tex]

[tex]W=P*t[/tex]

[tex]Q=m*c_w*\Delta T[/tex]

[tex]\Delta T=(t_2-t_1)[/tex]

Rozwiązanie:

[tex]P*t=m*c_w*(t_2-t_1)/:c_w*(t_2-t_1)[/tex]

[tex]m=\frac{P*t}{c_w*(t_2-t_1)}[/tex]

[tex]m=\frac{1500\frac{J}{s}*180s }{4200\frac{J}{kg*^0C}*(50^0C-20^0C) }=\frac{270000J}{126000\frac{J}{kg} }\approx2,14kg[/tex]