2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Решение задачи, сколько ватт нужно, чтобы вскипятить воду
Сообщение23.04.2021, 00:39 


23/04/21
1
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Решение задачи, сколько ватт нужно, чтобы вскипятить воду
Сообщение23.04.2021, 00:42 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/09/13
4676
alekseialeskei в сообщении #1515328 писал(а):
нужно 1 джоуль на 1 грамм воды

Это каллория, однако.

 Профиль  
                  
 
 Re: Решение задачи, сколько ватт нужно, чтобы вскипятить воду
Сообщение23.04.2021, 00:51 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
alekseialeskei в сообщении #1515328 писал(а):
1 джоуль = 1 ватт/сек верно?
Нет, неверно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Решение задачи, сколько ватт нужно, чтобы вскипятить воду
Сообщение23.04.2021, 08:11 
Аватара пользователя


07/03/16

3167
Чайник не является измерительным прибором с указанной погрешностью. Если судить по китайским колонкам или смартфонам, они весьма вольно обращаются с паспортными данными, увеличивая их до "красивых" значений. То есть даже когда вы пересчитаете джоули в калории, данные могут не совпасть.

 Профиль  
                  
 
 Re: Решение задачи, сколько ватт нужно, чтобы вскипятить воду
Сообщение23.04.2021, 12:17 
Заслуженный участник


28/12/12
7946
alekseialeskei в сообщении #1515328 писал(а):
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 =)

По-моему, у вас все нормально, согласуется с опытом. Довести до кипения 1.8 литра за шесть минут - нужен киловатт, а не 185 ватт.
Не могли бы вы привести полностью условие задачи, если можно - с указанием источника?

 Профиль  
                  
 
 Re: Решение задачи, сколько ватт нужно, чтобы вскипятить воду
Сообщение23.04.2021, 12:31 


01/04/08
2822
DimaM в сообщении #1515363 писал(а):
Довести до кипения 1.8 литра за шесть минут - нужен киловатт

Чуть больше - около 1630 Вт (для условий задачи).

 Профиль  
                  
 
 Re: Решение задачи, сколько ватт нужно, чтобы вскипятить воду
Сообщение27.04.2021, 06:05 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9983
Москва
Две ошибки, с половиной. Джоуль вводился, как единица энергии, не через нагрев воды, а через механику. Кинетическая энергия килограммовой массы, движущейся метр в секунду, равна половине джоуля, а работа перемещения на метр против силы в ньютон - одному джоулю. Через нагрев вводится внесистемная единица калория - энергия, необходимая для нагревания 1 грамма воды с 19.5 до 20.5 градусов Цельсия. Она приблизительно равна 4.2 Дж (приблизительно - потому, что их три:
Калория (калория международная) (русское обозначение: кал; международное: cal), 1 кал = 4,1868 Дж точно.
Калория термохимическая (русское обозначение: калТХ; международное: calth), 1 калТХ ≈ 4,1840 Дж.
Калория 15-градусная (русское обозначение: кал15; международное: cal15), 1 кал15 ≈ 4,1855 Дж.) но для данной задачи точность до 4-5 знака излишня). То есть расход в Джоулях в 4.2 раза выше его же в калориях.
Вторая ошибка - не учтена теплота парообразования, 2.26 МДж/кг, правда, её надо учитывать применительно не к полной массе, а к той части, которая обратится в пар.
И за пол-ошибки, поскольку это может быть и описка, зачтём "1 джоуль=ватт/сек" Всё "с точностью наоборот", ватт это Дж/сек, и, значит, Дж=Вт*сек (да простят меня за употребление звёздочки в качестве знака умножения, это я для наглядности, а не ради нарушения правил).

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 7 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: YandexBot [bot]


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group