В этом тепловом процессе в тепловой контакт приводятся два тела,
имеющие различные температуры (стальная деталь и масло) . В процессе
перехода в тепловое равновесие стальная деталь будет отдавать теплоту
(Qотд) , а масло - получать (Qпол) . Если тела не обмениваются теплом
с окружающей средой, а только между собой, то можно записать
уравнение теплового баланса Qпол = Qотд.
Стальная деталь массой M1 охлажд от температуры t1 до темп-ры t = 30 гр. С,
отдавая при этом кол-во теплоты
Qотд = С1*M1*(t1 - t), где С1 - удельная теплоёмкость стали.
Qпол - теплота, полученная маслом.
Qпол = С2*M2*(t - t2), С2 - удельная теплоёмкость масла, M2 - масса масла,
t2 - нач температура масла (10 гр. C)
Подставляем выражения для в ур-ние тепл баланса:
С1*M1*(t1 - t) = С2*M2*(t - t2)
t1 = ( С2*M2*(t - t2) / (С1*M1) ) + t
T1 = 100 C
t 1= 20 мин (20*60)= 1200 с
T2 = 20
Найти
t2
решение
c = 4,2*10^3 (Дж/кг*С) - из учебника
L = 2,3*10^6 Дж/кг - из учебника
пусть масса воды =m
процесс испарения Q1 = m*L (1)
процесс нагревания Q2 = m*c(T1-T2) (2)
разгадка в том, что подогревают воду на одной и той же горелке,
т.е. скорость подвода тепла [ v ] постоянная величина
тогда (1) и (2) имеют вид
v =Q1/t1 = m*L / t1 (1)
v =Q2/t2 = m*c(T1-T2) /t2 (2)
теперь можно приравнять правые части
m*L / t1 =m*c(T1-T2) /t2
t2 = t1 * c(T1-T2) / L =
=(20 мин) * 4,2*10^3*(100-20) /(2,3*10^6) = 2,92 ≈ 3 мин
Думаю, что ответ тоже нужен в минутах.
ответ 3 мин