Расчет компрессора

Сколько потребуется  времени, что бы при помощи электронагревательного прибора мощностью N = 0,5 кВт довести до кипения t₂ = 100ºС в сосуде 2л воды при начальной температуре t₁ = 18ºC.

Решение:

Примем плотность воды ρ = 1000 кг/м³. Тогда масса воды, которую необходимо нагреть:

m = V·ρ = 2,0·10^-3·1000 = 2,0 кг.

Количество теплоты, необходимое  воде для нагревания до температуры  кипения:

,

где С_в – массовая теплоемкость воды, принимаем С_в = 4,19 кДж/(кг·К);

.

,

 т.е. электрический прибор отдает воде тепловую энергию в размере

Тогда время, необходимое на нагрев воды составит:

В наполненном  сосуде содержится керосин массой Мк и кусок железа массой Мж. Если всей системе сообщить количество теплоты Q, то из сосуда будет выливаться керосин объемом V. Определить температурный коэффициент объемного расширения железа. Теплоемкостью и расширением сосуда пренебречь. Работой расширения пренебречь.

Решение:

Керосин выливается, т.к. железо расширяется:

,

где V – объем железа

Количество теплоты, идущее на нагревание железа и керосина:

,

тогда

Учтем, что керосин  расширяется:

Окончательно имеем: