Кипящая вода и дождь
5/10Туристы развели костёр и поставили кипятиться воду в котелке с плоским дном и вертикальными стенками, заполнив котелок на \(n = 3/4\) его объёма. Когда вода закипела, котелок не сняли с костра и, спустя время \(t_1 = 10\) мин после начала кипения, количество воды в котелке уменьшилось на \(\eta_1 = 34\%\). В этот момент начался дождь, но туристы продолжали поддерживать костёр, поскольку группа людей с продуктами задержалась. За следующие \(t_2 = 8\) мин количество воды в котелке уменьшилось еще на \(\eta_2 = 8\%\) от своего первоначального значения. Известно, что пустой котелок, поставленный вертикально на землю, наполнился бы под дождём доверху за время \(t_3 = 64\) мин. Определите температуру дождевых капель до их попадания в котелок. Удельная теплоёмкость воды \(c = 4200\text{ Дж/(кг}\cdot{}^\circ\text{C)}\), удельная теплота парообразования воды \(r = 2{,}2\cdot 10^6\text{ Дж/кг}\). Считайте, что подводимая к воде в котелке тепловая мощность всё время поддерживается постоянной. Интенсивность дождя не меняется.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаПо первому этапу найдите мощность костра через массу выкипающей воды. Во втором этапе часть этой мощности уходит на нагрев до кипения дождевой воды, поступающей в котелок, — составьте баланс за время \(t_2\).
Ответ\(T \approx 20{,}4\,{}^\circ\text{C}\).
Похожие задачи
- Алюминиевый шарик в стакане с водой МОШ 2009/10, 8 кл.
- Перелив воды между бочками МОШ 2009/10, 9 кл.
- Горячая деталь в воде МОШ 2010/11, 8 кл.
- Нагрев сосуда с водой и гирей МОШ 2011/12, 8 кл.
- Лёд в калориметре МОШ 2011/12, 9 кл.
- Шарики в стакане МОШ 2011/12, 9 кл.