Question

Jaką moc winna posiadać grzałka czajnika, by można zagotować 1 litr wody o temperaturze 0°C w ciągu 3 min. (ciepło właściwe wody wynosi 4200 J/kg*K) ?

Answer 1

założenia :

 

1. zakłdamy brak wymiany ciepła między czajnikiem a otoczeniem ( wymiana ciepła zwiększy spodziewaną moc )

2. zakładamy  masy:  grzałki  oraz  czajnika   jako nieznaczące ( o  ciepłach włsciwych  dla nich,  oraz o   ich  masie  brak danych.  Ich ogrzanie   również wymaga  dostarczenia energii)

3. zakładamy że cała  woda jest w stanie ciekłym, bez drobin lodu  - brak danych w zadaniu dotyczących ciepła topnienia lodu  i jego  ilości. ( temp wskazuje że woda  mogłaby się znajdować  również w stanie stałym )

4. gęstość wody = 1 kg/dm³

 

 Po przyjęciu  tych założeń :

Dostarczona  energia   elektryczna jest  równa  ciepłu  jakie  pobiera woda w ilości 1kg   od  roztopienia do  wrzenia   czyli  przy ogrzaniu o 100 K

 

 

 

 

moc to  iloraz  energii i czasu  ( strumień energii )

 

 

Wracając  do naszych założeń  naszą moc zaokrąglamy w górę - założenia powodowały  zaniżenie wyniku.

 

Odp. Moc grzałki  powinna wynosić około  2,35 kW