Question

Kto mi wytłumaczy jak obliczać ile czasu czajnik potrzebuje do zagotowania ileś tam wody

Answer 1

Najczęściej w takich zadaniach podane są wielkości: temperatura początkowa i końcowa (często wrzenia), ciepło właściwe wody, masa wody (ewentualnie objętość wody i jej gęstość, z czego trzeba wyliczyć masę) i moc czajnika.

 

W czasie gotowania wody zmienia się jej energia wewętrzna, która przemieniana jest w ciepło (Ew=Q), dlatego korzystamy ze wzoru: Q=mcΔT, gdzie Q - ciepło, m - masa wody, c - ciepło właściwe, ΔT - zmiana temperatury.

 

W takim przypadku, gdy jest podana objętość wody, korzystamy ze wzoru: d=m/V, gdzie d - gęstość wody, m - masa wody, V - objętość wody. Po przekształceniu do "m": d=m/V|*V ⇒ m=dV. Podstawiając do wcześniejszego wzoru otrzymamy: Q=dVcΔT.

 

Zmiana temperatur to różnica między wyższą temperaturą a niższą - ΔT=tk-tp. Po podstawieniu: Q=dVc(tk-tp).

 

W takich przypadkach ciepło przemieniane jest na pracę (Q=W). Z kolei wzór na pracę ma postać: P=W/t, gdzie P - moc, W - wykonana praca, t - czas. Z powyższej równości podstawiając wzór na ciepło otrzymujemy: P=dVc(tk-tp)/t.

 

Na koniec pozostaje tylko wyliczyć czas zagotowania się wody w czajniku:

P=dVc(tk-tp)/t |*t

Pt=dVc(tk-tp) |:P

t=dVc(tk-tp)/P

 

 

W razie pytań - pisz.

Pozdrawiam.