Задачи › Теплопроводность, закон охлаждения Ньютона

Остывание бульона

  1. Остывание бульона

    МОШ 2024/25, 9 кл.
    5/10

    Школьник 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.

    1. Рассчитайте, какая часть площади поверхности бульона покрыта жиром?

    2. Рассчитайте, какая масса воды испарилась с поверхности бульона за время его остывания с \(95\,^\circ\)C до \(90\,^\circ\)C.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Мощность 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.

    Ответ

    1) 36%;  2) 4 г.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи