Решение задачи: сколько ватт нужно, чтобы вскипятить воду

[alekseialeksei]

Здравствуйте, вопрос такой.

1 джоуль = 1 ватт/сек верно?

Хочу понять такую задачу: "чайник кипятит 1800 мл воды за 370сек.,  тратя 185 ватт, нагревая с 20 до 100 градусов (т.е. на 80 градусов)".

Не понимаю, что не так считаю. Если просто посчитать, исходя из того "что такое единица измерения количества тепла", то чтобы нагреть воду с 0 до 1 градуса(не учитываем тепловые потери и представим идеальную систему) нужно 1 джоуль на 1 грамм воды. Если 1000 грамм, то 1000 джоулей на 1 градус, тогда на 80 градусов.

Нужно будет 335200 ватт, чтобы нагреть 1кг воды за 1 сек. Но если будем греть за 370 сек как в чайнике то 335200/370 = 905 ватт, но это расходится с тем, что делает чайник в несколько раз. Что я делаю не так в подсчетах? Прошу, пожалуйста, сказать коротко без сложных слов, иначе не пойму ничего =)

Спасибо.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[KRAB]

7 часов назад, alekseialeksei сказал:

Что я делаю не так в подсчетах?

не знаешь единиц Си и не предполагаешь, что еще есть Удельная теплота парообразования и ПОТЕРИ никто не отменял, а их там ....

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Rede RED]

Наливая в воду подсолнечное масло, можно съэкономить на времени закипания - (когда картошку варю всегда использую этот закон)

А если прикрыть герметичной крышкой ... то время  закипания оооочень уменьшится (на этом законе скороварку изобрели)

Изменено 23 апреля, 2021 пользователем Rede RED

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Yurkin2015]

9 hours ago, alekseialeksei said:

1 джоуль на 1 грамм воды

Вообще-то нужна 1 калория, это раза в 4 больше чем джоуль. 

[sanya110]

2 часа назад, Rede RED сказал:

время  закипания оооочень уменьшится

Автор рассчитывал, что Вы ему точные численные данные предоставите, поскольку с картошкой у него наверняка проблем нет, а вот с физикой совсем не складывается .

[Lexter]

15 часов назад, alekseialeksei сказал:

Прошу, пожалуйста, сказать коротко без сложных слов

В условии вашей задачи не учтены потери тепла в окружающее пространство. Потери имеют две составляющие - излучение и конвекция. И потери эти изменяются в зависимости от разности температур поверхности чайника и окружающего воздуха.

 

15 часов назад, alekseialeksei сказал:

чайник кипятит 1800 мл воды за 370сек.,  тратя 185 ватт

А здесь вы наверное ноликом ошиблись. 1,8 литра за 6 минут - это примерно при 1,8 кВт.

Изменено 23 апреля, 2021 пользователем Lexter

[IMXO]

3 минуты назад, Lexter сказал:

А здесь вы наверное ноликом ошиблись. 1,8 литра за 6 минут - это наверное при 1,8 кВт.

ну так все правильно, как раз  затрачено W = 185Вт*ч или 666кДж
 

[Гость (-:]

1 час назад, Lexter сказал:

17 часов назад, alekseialeksei сказал:

тратя 185 ватт

А здесь вы наверное ноликом ошиблись. 1,8 литра за 6 минут - это примерно при 1,8 кВт.

185 ватт тепловой энергии. Тогда мгновенная мощность чайника =185*60/6=1850Вт.

Каждую секунду вода (1800 мл) получала 185/6/60=~0,514 ватт тепловой энергии или 0,514 Дж (в обоих случаях - в секунду!). При этом её температура повышалась на 80/6/60=~0,222 градуса/с. Окончательный результат - повышение температуры 1800 мл воды на 80 градусов.
Странноватый результат.

17 часов назад, alekseialeksei сказал:

чтобы нагреть воду с 0 до 1 градуса(не учитываем тепловые потери и представим идеальную систему) нужно 1 джоуль на 1 грамм воды.

Ошибочка!!! 

Теплоёмкость воды =4,1806 Дж/(г*град), что означает: чтобы нагреть 1 грамм воды на 1 градус, нужно затратить 4,1806 Дж или 4,1806 ватт тепловой энергии.

Дальше - сам. 

Инет в помощъ: https://skootsone.yolasite.com/1kgh2o.php 

[Bobius]

10 часов назад, Rede RED сказал:

на этом законе скороварку изобрели

Скороварку на другом законе изобрели, а именно на повышении температуры кипения при увеличении давления.

[Rede RED]

В горах проблематично (из за никого давления) сварить яйцо вкрутую, вода закипает при  относительно низкой температуре.

Изменено 23 апреля, 2021 пользователем Rede RED

[Гость (-:]

10 часов назад, Yurkin2015 сказал:

1 калория, это раза в 4 больше чем джоуль

Для разогрева 1 г воды на 1 градус нужно затратить 4,1806 Дж или 4,1806 Вт или ровно 1 кал тепловой энергии. 

[Borodach]

35 минут назад, Rede RED сказал:

В горах проблематично (из за никого давления) сварить яйцо вкрутую

Для полноценной варки в горах используют скороварки

[alend]

11 часов назад, Rede RED сказал:

Наливая в воду подсолнечное масло, можно съэкономить на времени закипания

А если прикрыть герметичной крышкой ... то время  закипания оооочень уменьшится

Позвольте не согласиться. 

А если в скороварку вкрутить штуцер (как для самогоноварения) и откачать воздух насосом, то закипит и при комнатной температуре! но этого не надо,-картошка не проварится.

По поводу второго ,если прикрыть герметичной крышкой и не оставить воздушного пузыря над поверхностью, то вообще не закипит.

[Bobius]

@alend А знатно бабахнет!

20 часов назад, alekseialeksei сказал:

1 джоуль = 1 ватт/сек верно?

Нет, не верно. Вт·сек

Изменено 23 апреля, 2021 пользователем Bobius

[alend]

2 минуты назад, Bobius сказал:

@alend А знатно бабахнет!

Не бабахнет! - если кастрюля будет из хорошей стали!

Если изготовить сосуд очень надёжный,налить в него воду и кипятить не бахнет! -

Но если его не кипятить,а охлаждать,то разорвёт,медленно и верно!

[Rede RED]

50 минут назад, alend сказал:

Позвольте не согласиться. 

- Хотите сказать, что звание "скороварка" не заслуженное ? = да за ради бога.... и хрен с ней !!!

Изменено 23 апреля, 2021 пользователем Rede RED

[Гость (-:]

29 минут назад, alend сказал:

Если изготовить сосуд очень надёжный,налить в него воду и кипятить не бахнет! -

http://www.fptl.ru/spravo4nik/davlenie-vodyanogo-para.html
Т.к. вода не будет "булькать", то дальше будет только хуже...

[Rede RED]

1 час назад, Borodach сказал:

Для полноценной варки в горах используют скороварки

 В горах был раз 15... Ну ни разу ... ни у кого не встречал скороварку = с собой обычно берут  = только кипятильник.

Изменено 23 апреля, 2021 пользователем Rede RED

[Bobius]

1 час назад, alend сказал:

если кастрюля будет из хорошей стали!

Из любой бабахнет. Чем лучше сталь - тем громче бабах.

[Belorusgomel]

Создайте вакуум и вода сама закИпит при 24 градусах

[Bobius]

Спасибо, кэп. Только чай в ней не заваришь.

[Belorusgomel]

А если вакуум и немного энергии?

[Владислав2]

Именно поэтому в электрических баках на вводе стоит предохранительный клапан. К примеру, залили холодной воды и нагрели до 60 град. Объём воды увеличился, а кран на выходе закрыт. Давление в баке будет его давить, обычный обратный клапан на входе  не пустит обратно избыточное давление в водопровод.

Ещё хуже будет, если горячий бак остынет - и при этом будет закрыт и вход и выход. В любом случае, перепады давления заставляют металл "играть", что в конце концов создаёт трещины и разрушение. У меня на выходе титана стоял шаровой кран, сделанный в "Китае". Естественно капает изредка. Титан стоит с 2008 года. Недавно так и сдал рабочий в цветмет. На выходе уже электро бачка - оставил этот кран. Вдруг защитный клапан не сработает. 

Изменено 26 апреля, 2021 пользователем Владислав2

[KRAB]

9 часов назад, Владислав2 сказал:

предохранительный клапан

он же - "взрывной клапан"