Question

Pół litra wody w temperaturze początkowej 20 C zagotowano przy pomocy grzałki elektrycznej o mocy 1,2 kW. Napięcie siedzi domowej U=230V, ciepło właściwe wody c=4200J/kgK

Oblicz energię pobraną przez wodę do zagotowania

Oblicz czas potrzebny do zagotowania wody, wyraź w minutach

Answer 1

dane                                       obliczyć                                        wzory

m=0,5 l = 0,5 kg                     E=?                                            E=mc(T2-T1)

T1=20 C                                  t=?                                             P=W/t

T2=100 C                                                                                  W=Pt

c=4200J/kgK

P=1,2 kW = 1200W

U=230 V

                                                                  Rozwiązanie

E=mc(T2-T1)

E=0,5*4200*(100-20)  

E=168000 J

Rach. jednostek [E]=[kg*(J/kgK)*K] = [J]   

 uwaga: w rachunku jednostek pomnożyłem przez K /stopnie kelwina/ nie zamieniałem stopni Celcjusza na stopnie K ponieważ różnica temperatury wyrażona w stopniach Celcjusza jest taka sama jak wyrażona w stopniach Kelwina

Przykład 20 C = 293 K   100 C = 373 K .  Różnica 100C-20C=80C    373K-293K=80 K

 

zakładamy, że E=W wobec tego 168000 J = 1200W * t

t=168000J/1200W

t=140 s

t=2 i 1/3min

odp. Ilość energii potrzebnej do zagotowania 0,5 l wody to 168000 J, a czas do zagotowania to 2 min i 20 s