T1=20 град T2=100 град t1=3 мин=3*60 сек. c=4200 Дж. λ=2.24*10^6 Дж. t2=?
Теплота затраченная на закипание воды = теплоемкость воды* массу воды* изменение температуры Qv=с*m*(T2-T1) Теплота выделившаяся на нагревательном элементе для закипания воды = мощность нагревателя * время нагревания Qn=P*t1 Так как Qv=Qn , можно найти мощность нагревателя с*m*(T2-T1)=P*t1 P=с*m*(T2-T1)/t1 Теплота необходимая для выпаривания воды=масса воды* удельную теплоту парообразования Qvip=m*λ Тогда для выпаривания нужно потратить теплоты нагревателя Qnvip=P*t2 = t2*с*m*(T2-T1)/t1 Напишем уравнение t2*с*m*(T2-T1)/t1 = m*λ отсюда время выпаривания. t2= (m*λ)/(с*m*(T2-T1)/t1) t2= (t1*λ)/(с*(T2-T1))=(3*60*2.24*10^6)/(4200*(100-20))=1.2*10^3 сек=20 мин
Чтобы жилет не утонул, его тяжесть+тяжесть груза(подъемная сила) должна уравновешиваться силой Архимеда, действущей на жилет (хотя человек в жилете тоже наполовину в воде и на него тоже действует сила Архимеда. Пусть он как на плоту. F тяж жилета+Fтяж груза=Fa жилета Fподемная=Fa-Fт=(ро воды)*Vжил*g-m жил*g=(po воды)*(m жил/(ро жил)*g -m жил*g=m жил*g{(po воды/(ро жил) -1}=5*10*(1000/240)-1)=50*(4,17-1)= 50*3,17=158,5 H или груз массой 15,85 кг. ИЛИ Vжил=m жил/(ро пробки)=5/240=0,02 м^3 Fтяж жил+Fподъемн.=Fa; Fпод=Fa-Fт=1000*10*0,02-5*10=200-50=150 Н или груз массой 15 кг. ответ меньше, т.к. V округлила.
