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
4656
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
7931
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
2793
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
9904
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: нет зарегистрированных пользователей


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