В чайник налили воду при температуре 0 , поставили его на плиту и забыли , через час оказалось что половина воды в чайнике выкипела сколько времени вода нагревалась до кипения ? С(воды)-4200Дж/кг , удельная теплота парообразования 2,3 Мдж/кг

Для того чтобы найти время, которое понадобилось воде для нагрева до кипения, нужно использовать принцип сохранения энергии. Исходя из условий задачи, нам нужно посчитать, сколько тепла ушло на нагрев воды, а затем найти время, необходимое для этого нагрева.

1. Исходные данные:
   • Температура воды в начале — 0°C.
   • Половина воды в чайнике выкипела за час.
   • Удельная теплоемкость воды $C = 4200 \, \text{Дж/кг}$.
   • Удельная теплота парообразования $L = 2.3 \, \text{МДж/кг} = 2.3 \times 10^6 \, \text{Дж/кг}$.

Предположим, что в чайнике было $m$ кг воды. Половина воды выкипела, т.е. масса паров составила $\frac{m}{2}$ кг.

2. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева воды от 0°C до 100°C:

Для этого используем формулу для теплоты:

где $\Delta T = 100 - 0 = 100$ — разница температур.

3. Теперь рассчитаем количество теплоты, которое ушло на парообразование:

Для этого используем формулу для теплотворения при парообразовании:

4. Общее количество теплоты, которое нужно для того, чтобы вода достигла кипения и половина выкипела:

5. Теперь найдем мощность, с которой идет нагрев.

Из условия задачи, мы знаем, что вся эта теплота была подведена за 1 час (3600 секунд). Если мощность плиты составляет $P$, то теплота, переданная за время, равна:

где $t = 3600$ секунд — время, за которое вода нагревалась.

6. Таким образом, мощность нагрева воды можно выразить как:

Теперь, зная количество теплоты, можем выразить время, которое ушло на нагрев воды. Важно, что исходя из задачи, для расчета точного времени необходимо уточнить, сколько воды было изначально в чайнике (масса $m$).