Найдите площадь поверхности стакана
6/10В стакан налит кипяток при температуре \(100^\circ\)C. Над поверхностью стакана поднимается пар со скоростью \(V=0{,}5\) см/с. Масса воды в стакане \(m=182\) г. Удельная теплота парообразования равна \(2{,}3\cdot\)МДж/кг, теплоёмкость воды \(c=4200\) Дж/(кг\(\cdot\)К), плотность водяного пара при \(100^\circ\)C равна \(580\) г/м\(^3\). За время \(t=10\) с с поверхности испаряется \(m_1=0{,}07\) г воды. Считая, что весь пар имеет температуру \(100^\circ\)C, что вся теплота, затрачиваемая на испарение, забирается у воды в стакане, найдите в град/с скорость остывания воды в стакане за счёт испарения воды. При нахождении скорости остывания считайте, что теплоёмкостью стакана и убылью воды в стакане можно пренебречь. Также найдите, на сколько градусов \(\Delta T\) остынет кипяток за время \(t\), и какова площадь поверхности \(S\), с которой происходит испарение, в см\(^2\). Площадь введите с точностью до десятых, \(\Delta T\) — до сотых, скорость остывания — до тысячных.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаТеплота, уходящая на испарение массы \(m_1\), равна \(\,\Delta Q=Lm_1\); она отбирается у воды, и отсюда найдите падение температуры и скорость остывания. Площадь найдите из объёма пара, поднимающегося за время \(t\) со скоростью \(V\).
Ответ1) \(v_{\text{ост}} = 0{,}0211 \pm 0{,}001\) град/с; 2) \(\Delta T = 0{,}211 \pm 0{,}01\) град; 3) \(S = 24{,}135 \pm 0{,}15\) см\(^2\).
Похожие задачи
- Иван-дурак и чудо-металл МОШ 2010/11, 8 кл.
- Тепловая трубка ИОШ 2015/16, 9-10 кл.
- Тепловая трубка ИОШ 2015/16, 11 кл.
- Найдите скорость остывания воды в стакане Интернет-олимпиада 2016/17, 9 кл.
- Звуки кипящего чайника «Надежда энергетики» 2019/20, 11 кл.
- Нагрев воды под поршнем до пара Физтех 2020/21, 10 кл.