Открытый сосуд с водой, температура которой равна 20 °C, поставили на электроплиту. Через 8 минут вода закипела. Сколько ещё времени нужно, чтобы вся вода превратилась в пар? Удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж/(кг·К), удельная теплота парообразования воды составляет 2,1 МДж/кг. Расходами энергии на нагревание сосуда и окружающей среды пренебречь.

Сначала вода нагревается от 20 °C до 100 °C (температура кипения). На это ушло 8 минут. Мощность плиты постоянна, поэтому количество теплоты пропорционально времени.

На нагревание потребовалось:
\( Q_1 = cm\Delta t = 4200 \cdot m \cdot (100 - 20) = 4200 \cdot m \cdot 80 = 336\,000 \, m \) Дж.

На парообразование нужно:
\( Q_2 = Lm = 2,\!1 \times 10^6 \cdot m \) Дж.

Отношение теплот:
\( \frac{Q_2}{Q_1} = \frac{2,\!1 \times 10^6}{336\,000} = \frac{2\,100\,000}{336\,000} = 6,\!25 \).

Значит, времени на испарение нужно в 6,25 раз больше, чем на нагревание:
\( t_2 = 8 \cdot 6,\!25 = 50 \) минут.

Ответ: ещё 50 минут.

0 0 Пожаловаться