Лидеры рейтинга

ID: 226425

Konstantin Shvetski

Мастер-Эксперт

960

Россия, Северодвинск


ID: 259041

Алексеев Владимир Николаевич

Мастер-Эксперт

548

Россия, пос. Теплоозёрск, ЕАО


ID: 401284

Михаил Александров

Академик

354

Россия, Санкт-Петербург


ID: 137394

Megaloman

Мастер-Эксперт

312

Беларусь, Гомель


ID: 400669

epimkin

Профессионал

275


ID: 400484

solowey

Профессор

73


ID: 401888

puporev

Профессор

53

Россия, Пермский край


8.1.6

02.01.2021

JS: 2.2.2
CSS: 4.2.0
jQuery: 3.5.1


 

Консультации и решение задач по физике.

Администратор раздела: Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)


Коцюрбенко Алексей Владимирович
Статус: Старший модератор
Рейтинг: 2117
Konstantin Shvetski
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 960
Михаил Александров
Статус: Академик
Рейтинг: 354
 

Перейти к консультации №:
 

Консультация онлайн # 199760
Раздел: • Физика
Автор вопроса: Nekro (Посетитель)
Дата: 02.12.2020, 14:42
Поступило ответов: 1

Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: На плите в скороварке кипит ровно 3 литра воды. Вследствие повышенного давления, температура кипения воды составляет 108C. Сколько воды продолжит кипеть в скороварке, если её открыть? В комнате, где наблюдают за кипением, атмосферное давление нормальное, удельная теплоёмкость воды 4200 Дж.\кг*C; удельная теплота парообразования r=2,26*10^6 Дж/кг. Теплообменом за время достижения равновесного состояния пренебречь.

Состояние: Консультация закрыта

Ответ # 280451 от Konstantin Shvetski (Мастер-Эксперт)

Здравствуйте, Nekro!
За прошедшие пару суток у меня в скороварке объем воды то увеличивался, то уменьшался, то в большей степени, то в меньшей... - решения были различные, предлагаю наиболее правдоподобное и соответствующее вашим данным из условия:
V=3 л
T0=108ºC=381 K
T1=100ºC=373 K
c=4200 Дж/кг*К
r=22,6*105 Дж/кг
ρ=103 кг/м3
Найти: V1
Решение:
1. Изменение внутренней энергии воды равно потерянной на испарение теплоте, которая определяется как разностью температур воды, так и разностью масс до и после открывания крышки:
ΔU=cmT0-сm1T1 (1)
- m1 - оставшаяся в скороварке масса воды.
2. Освободившаяся тепловая энергия идет только на испарение, поскольку температура жидкости уже равна температуре кипения:
ΔU=rm2=r(m-m1) (2)
- m2 - масса испарившейся при открывании крышки воды (m2=m-m1).
Решаем систему уравнений (1) и (2), получаем
m1=(r-cT0)*m/(r-cT1)
Учитывая, что
m=ρ*V (3)
имеем окончательно
V1=(r-cT0)*V/(r-cT1) = 2,87 л
Удачи
smile
p.s. Честно говоря, не знаю что тут делать с паром, который был под крышкой и изменение внутренней энергии которого, по идее, тоже нужно бы учитывать. Но поскольку объем пара нигде не обозначен, то я попытался сравнить хотя бы объемы до и после события. Попробовал с пом.уравнения Ван-дер-Ваальса, но там оч.сложная математика. Тогда сравнил по уравнению Клапейрона - отношение получилось практически равно 1 (единице). Из чего я сделал вывод, что работа пара практически нулевая в этом случае и ее можно не учитывать, Но, еще раз... это по уравнению Клапейрона (ур-е состояния идеального газа, в то время, как насыщенный пар ни разу не идеальный газ конечно же). Ну и ладно, - тогда подумал я, - значит все упрощается... тем более у вас и данных никаких по объему не имеется. Так и получилось это решение smile


Консультировал: Konstantin Shvetski (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 06.12.2020, 00:56

5
нет комментария
-----
Дата оценки: 06.12.2020, 13:00

Рейтинг ответа:

0

[подробно]

Сообщение
модераторам

Отправлять сообщения
модераторам могут
только участники портала.
ВОЙТИ НА ПОРТАЛ »
регистрация »

Мини-форум консультации № 199760

Nekro

Посетитель

ID: 404421

1

= общий = |  02.12.2020, 15:15 |  цитировать |  профиль |  личное сообщение

У меня получилось, что будет кипеть примерно на 0.0446л меньше чем было изначально, но мне кажется, что испарение должно получится больше.

Последнее редактирование 02.12.2020, 15:24 Nekro (Посетитель)

Konstantin Shvetski

Мастер-Эксперт

ID: 226425

2

 +1 
 
= общий = |  02.12.2020, 17:35 |  цитировать |  профиль |  личное сообщение
Nekro:

Из опыта - улетает всё! Вообще всё. Причем не только вода, но и картошка, морковка, тушонка и даже специи - всё размазывается ровным слоем по палубе, переборкам и другим деталям интерьера, включая мягкие элементы smile

=====
С уважением shvetski

Konstantin Shvetski

Мастер-Эксперт

ID: 226425

3

 +1 
 
= общий = |  03.12.2020, 00:53 |  цитировать |  профиль |  личное сообщение
Nekro:

у меня получилось ≈3,6 л. Завтра силы будут - напишу решение. Сегодня уже закончились (силы)
***
ошибку нашел, надо переделать

Последнее редактирование 03.12.2020, 20:32 Konstantin Shvetski (Мастер-Эксперт)

=====
С уважением shvetski

Возможность оставлять сообщения в мини-форумах консультаций доступна только после входа в систему.
Воспользуйтесь кнопкой входа вверху страницы, если Вы зарегистрированы или пройдите простую процедуру регистрации на Портале.