Для нагревания на электроплитке некоторого количества воды от 30 до 100 градусов потребовалось 20 минут. Сколько после этого времени необходимо для полного испарения воды? Удельная теплоемкость воды - 4200 дж / (кг*с), удельная теплота парообразования 2,24 Мдж/кг. Потерями энергии пренебречь.

Т1 = 20 мин = 1200 с.

t1 = 30 °C.

t2 = 100 °C.

C = 4200 Дж/кг*°C.

λ = 2,24 МДж/кг = 2,24 * 10⁶ Дж/кг.

Т2 - ?

Количество тепловой энергии Q, которая необходима для нагревания воды массой m, от температуры t1 до температуры t2, определяется формулой: Q = C * m * (t2 - t1), где С - удельная теплоёмкость воды.

Количество тепловой энергии, которая выделяется в электрической плитке, выразим формулой: Q = N * Т1, где N - мощность плитки, Т1 - время нагревания воды.

C * m * (t2 - t1) = N * Т1.

N = C * m * (t2 - t1) / Т1.

Выразим количество теплоты Q1, которое необходимо для полного испарения воды: Q1 = λ * m, где λ - удельная теплота испарения жидкости.

Q1 = N * Т2, где Т2 - время полного испарения воды.

λ * m = N * Т2.

Т2 = λ * m / N = λ * m * Т1 / C * m * (t2 - t1) = λ * Т1 / C * (t2 - t1).

Т2 = 2,24 * 10⁶ Дж/кг * 1200 с / 4200 Дж/кг*°C * (100 °C - 30 °C) = 9143 с.

Ответ: для полного испарения воды необходимо время Т2 = 9143 с.