1.Aby przygotować herbatę dla czterech osób, należy zagotowac wodę o masie 1kg. Oblicz czas podgrzewania wody o temperaturze począkowej 20°C do temperatury wrzenia. Przyjmij, że czajnik pracuje z mocą 1850 W, a praca prądu elektrycznego w 100% zamieniana jest na ciepło.
2.Wyjaśnij, jak temperatura początkowa podgrzewanej wody wpływa na czas potrzebny do zagotowania wody w czajniku.
Dane:
P = 1850 W
η = 100% (sprawność)
m = 1 kg
t1= 20°C
t2 = 100°C
Δt = t2 - t1 = 80°C = 80 K (działki w obu skalach są jednakowe)
c = 4190 J/(kg K) - ciepło właściwe wody
Szukane:
τ = czas gotowania wody
Praca prądu zamienia się w ciepło potrzebne do ogrzania wody.
ηW = Q
P = W/τ
W = Pτ
ηPτ = mcΔt
2) Im większe t1, tym mniejsze Δt, czyli mniejsze Q, więc krótszy czas grzania - i odwrotnie (Δt jest w liczniku). Podobnie ze sprawnością η - im mniejsza, tym czas dłuższy (η jest w mianowniku).