Fizika feladat víz forralás?

Először azt kell kiszámolni, hogy mennyi energia (J) kell az 1 liter 20°C-os víz elforralásához. Ennek két szakasza van.

Az első szakaszban fel kell melegíteni 100°C-ra (ez ugye a víz forráspontja). Ehhez a víz fajhőjére (fajlagos hőkapacitására) van szükség: c = 4,2 kJ / (kg * °C)

ΔT = 100°C - 20°C = 80°C

V = 1 l = 1 dm^3

ρ = 1 kg / dm^3

m = ρ * V = 1 kg

Q1 = c * ΔT * m = 336 kJ

A második szakaszban ezt a 100°C-os vizet kell elforralni, amihez a víz forráshőjére lesz szükség: Lf = 2256 kJ / kg

Q2 = Lf * m = 2256 kJ

Tehát összesen ennyi (hasznos) hőt kell termelni a vízforralóval:

Q = Q1 + Q2 = 2592 kJ = 2592000 J

Végül az ehhez szükséges időt kell kiszámolni. Mivel nem adták meg, feltételezhetjük, hogy a forraló hatásfoka 100%. Azaz amennyi energiát elhasznál, annyit ad át a víznek (annyival melegíti, illetve forralja el). Tehát a tlejesítménye: P = 500 W

A teljesítmény az energiaváltozás és az eltelt idő hányadosa:

P = Q / t

Ebből: t = Q / P = 5184 s = 86,4 min = 1,44 h