Zadanie Zadanie 7.6.3: Gotowanie i częściowe odparowanie wody w czajniku elektrycznym

Gotowanie i częściowe odparowanie wody w czajniku elektrycznym z uwzględnieniem sprawności.

Treść zadania

Do czajnika elektrycznego o mocy

P = 2000\,\text{W}

i sprawności grzejnej

\eta = 85\%

wlano

m = 0{,}80\,\text{kg}

wody o temperaturze początkowej

t_0 = 15^\circ\text{C}

. W wyniku zacięcia wyłącznika parowego czajnik nie wyłączył się samoczynnie po zagotowaniu wody i pracował łącznie przez czas

t = 5{,}0\,\text{min}

. Przyjmij ciepło właściwe wody

c_w = 4200\,\frac{\text{J}}{\text{kg}\cdot\text{K}}

oraz ciepło parowania wody

R_p = 2260\,\frac{\text{kJ}}{\text{kg}} = 2{,}26 \cdot 10^6\,\frac{\text{J}}{\text{kg}}

. **a)** Oblicz ilość energii cieplnej

Q_{\text{uż}}

faktycznie przekazanej do wody w czasie

5{,}0\,\text{min}

pracy urządzenia. **b)** Oblicz ilość ciepła

Q_{\text{ogrz}}

zużytą na doprowadzenie całej wody do temperatury wrzenia

100^\circ\text{C}

. **c)** Oblicz masę wody

m_{\text{par}}

, która zdążyła wyparować z czajnika od chwili rozpoczęcia wrzenia do momentu wyłączenia czajnika. Wynik podaj w gramach.

**a)**

Q_{\text{uż}} = 510\,\text{kJ}

**b)**

Q_{\text{ogrz}} = 285{,}6\,\text{kJ}

**c)**

m_{\text{par}} \approx 99{,}3\,\text{g}

wody