Jak długo czajnik elektryczny o mocy 1400 w będzie podgrzewał wodę o masie 1,5 kg od temperatury 20°c do temperatury 100°c? ciepło właściwe wody wynosi 4200. Pomiń straty ciepła.

czajnik a właściwie grzałka w czajniku oddaje energię. Energia grzałki to praca wykonana przez prąd elektryczny: W
woda pobiera energię: Q
zgodnie z zasadą bilansu cieplnego: energia oddana = energii pobranej
[tex]W=Q[/tex]
[tex]P*t=m*c_w*\Delta T[/tex]

Dane:
[tex]P=1400W=1400\frac{J}{s}[/tex] moc czajnika

[tex]m=1,5kg[/tex] masa wody

[tex]t_1=20^0C[/tex] temperatura początkowa wody

[tex]t_2=100^0C[/tex] temperatura końcowa wody

[tex]\Delta T=100^C-20^0C=80^0C[/tex] różnicą temperatur wody

[tex]c_w=4200\frac{J}{kg*^0C}[/tex] ciepło właściwe wody

[tex]Szukane:t\to[/tex] czas pracy czajnika

Obliczamy czas pracy czajnika

[tex]W=Q[/tex]

[tex]P*t=m*c_w*\Delta T/:P[/tex]

[tex]t=\frac{m*c_w*\Delta T}{P}[/tex]

[tex]t=\frac{1,5kg*4200\frac{J}{kg*^0C}*80^0C }{1400\frac{J}{s} }[/tex]

[tex]t=\frac{504000J}{1400\frac{J}{s} }=360s[/tex]

[tex]1min=60s[/tex]

[tex]t=\frac{360}{60}=6min[/tex]