m - masa wody = 1,7 kg T₁ - temperatura początkowa wody = 20°C T₂ - temperatura końcowa wody = 100°C ΔT - różnica temperatur = T₂ - T₁ = 100°C - 20°C = 80°C c - ciepło właściwe wody = 4200 J/kg°C Q - całkowita ilośc ciepła potrzebna do zagotowania wody Q = c * m * ΔT = 4200 J/kg°C * 1,7 kg * 80°C = 571200 J W - praca prądu elektrycznego W = P * t P - moc = 2 kW = 2000 W t - czas poboru prądu W = Q 571200 J = 2000 W * t t - czas do zagotowania wody = 571200 J / 2000 W = 285,6 s = 4,76 min odp 285,6 s = 4,76 min
Grzałka pracując przekazuje energię wodzie, więc praca W wykonana przez grzałkę musi być równa energii Q, którą dostaje woda. W = Q Wzór na pracę rozpisujemy z mocy grzałki P razy czas jej działania t W = Pt P = 2 kW = 2000 W Ciepło(inaczej: energia cieplna) Q rozpisujemy wzorem masa m razy ciepło właściwe wody C razy zmiana temeratury (T2 - T1). Q = mC(T2-T1) m = 1.7kg Ciepło właściwe C odczytujemy z tablic fizycznych: C = 4300 [J/kg*K] Wodę musimy ogrzać od 20 stopni do 100 stopni (ponieważ 100 stopni to temperatura potrzebna do zagotowania wody). T1 = 20 st. T2 = 100 st. Teraz pozostaje nam wrócić do pierwszego wzoru i podstawić wszystko co wiemy. W = Q Pt = mC(T2-T1) Wyznaczamy szukany czas t i podstawiamy wszystkie dane: t = mC(T2-T1)/P = 1.7 [kg] * 4200 [J/kg*K] * (100 st. - 20 st.)/2000 W= 571200 J / 2000W = 283,5s.[latex]approx[/latex] 4.8 min Odp. Potrzebujemy do zagotowania około 4,8 min.
