Кипятильник

Полное тепло складывается из нагрева воды до кипения и парообразования 15

Поскольку теплоёмкостью кастрюли и потерями тепла можно пренебречь, в соответствии с уравнением теплового баланса количество теплоты \[Q = Q_1 + Q_2,\] переданное кипятильником, расходуется на нагревание воды и её частичное парообразование.

\(Q_1 = cm(t_к - t)\) – количество теплоты, необходимое для нагревания воды до кипения, где \(c\) – удельная теплоёмкость воды, \(m\), \(t\) и \(t_к\) – её масса, начальная температура и температура кипения соответственно.

\(Q_2 = n\cdot m\cdot r\) – количество теплоты, необходимое для частичного парообразования воды, где \(r\) – удельная теплота парообразования воды, \(n\) – часть выкипевшей воды.

Для мощности можно записать: \(N = \dfrac{A}{T} = \dfrac{Q}{T}\).

В итоге получим: \[T = \frac{m(c(t_к - t) + nr)}{N} = \frac{0{,}5\cdot(4200\cdot(100-10) + 0{,}15\cdot 2{,}3\cdot 10^6)}{400} \approx 904\text{ с}.\]