Остывание бульона
5/10Школьник исследовал остывание жидкостей в термосе. Он обнаружил, что остывание одного литра бульона с \(95\,^\circ\)C до \(90\,^\circ\)C в открытом термосе происходит за \(t_1 = 100\) с, а в закрытом тонкой фольгой за \(t_2 = 180\) с. С другой стороны, он заметил, что вода того же объёма остывает с \(95\,^\circ\)C до \(90\,^\circ\)C в открытом термосе за \(t_3 = 80\) с. Считайте, что остывание жидкости происходит за счёт испарения воды и конвекции воздуха, граничащего с её поверхностью. При этом часть поверхности бульона покрыта жиром, испарения с этой части поверхности не происходит. Если бульон накрыть фольгой, испарение практически прекращается. В рассматриваемом температурном диапазоне теплопотери можно считать постоянными, фольга и жировой слой на поверхности не оказывают существенного влияния на теплопотери, осуществляемые посредством конвекции.
Теплоёмкость и плотность бульона и воды совпадают. Удельная теплоёмкость и удельная теплота парообразования воды равны соответственно \(c = 4200\) Дж/(кг\(\cdot{}^\circ\)C) и \(L = 2{,}3\) МДж/кг.
Рассчитайте, какая часть площади поверхности бульона покрыта жиром?
Рассчитайте, какая масса воды испарилась с поверхности бульона за время его остывания с \(95\,^\circ\)C до \(90\,^\circ\)C.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаМощность потерь равна \(cm\,\Delta T/t\). Потери складываются из конвекции (одинаковой во всех опытах) и испарения, пропорционального открытой доле поверхности. Запишите мощность для трёх опытов.
Ответ1) 36%; 2) 4 г.
Похожие задачи
- Охлаждение воды на морозе МОШ 2012/13, 8 кл.
- Стержни с шариками и температуры МОШ 2020/21, 10 кл.
- Сосуд Дьюара МОШ 2010/11, 9 кл.
- Четыре термостата и стержни МОШ 2016/17, 9 кл.
- Кулер процессора МОШ 2017/18, 9 кл.
- Охлаждение шарика и цилиндра в проруби МОШ 2018/19, 9 кл.