Kezdőlap


Feladat:	1888. fizika feladat	Korcsoport: 16-17	Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):	Simon Gabriella
Füzet:	1984/május, 225 - 226. oldal		PDF \| MathML
Témakör(ök):	Párolgás, forrás, lecsapódás, Függvények grafikus elemzése, Feladat
Hivatkozás(ok):	Feladatok: 1983/december: 1888. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Melegítéskor a víz először $100^{\circ} C$ -os lesz, majd elforr. Legyen $t_{1}$ a víz felforralásához és $t_{2}$ az elpárologtatásához szükséges idő. Jelöljük $p$ -vel a percenként közölt hőt.
$t_{1}$ idő alatt a víz hőmérséklete $60^{\circ} C$ -ról $100^{\circ} C$ -ra emelkedik, és közben a hőfelvétel $c \cdot m \cdot Δ T$ , ahol $c$ a víz fajhője $(c = 4200 J/kg^{\circ} C), m$ a víz tömege $(m =$ $= 10 kg)$ és $Δ T$ a hőmérsékletváltozás $(Δ T = 40^{\circ} C)$ . A hőfelvétel megegyezik a hőforrás által közölt hővel:

\begin{matrix} c \cdot m \cdot Δ T = p \cdot t_{1} . \end{matrix}

(1)

Az adatok behelyettesítésével kapjuk, hogy

t_{1} = 1, 4

perc. Az (1) összefüggésből az is látható, hogy a

Δ T

hőmérsékletváltozás arányos az eltelt idővel (1. ábra).

1. ábra

A további melegítés során a víz elpárolog:

\begin{matrix} L_{f} \cdot m = p \cdot (t_{2} - t_{1}) . \end{matrix}

(2)

ahol

L_{f} = 2270 kJ/kg

a víz forráshője, és

t_{2} - t_{1}

a párolgáshoz szükséges idő. (2)-ből

t_{2} = 20, 3

perc.
A (2) összefüggésből az is látható, hogy a párolgás alatt eltelt idő arányos az elpárologtatott víz tömegével.
A fentiek alapján megrajzolhatjuk a grafikonokat. A víz hőmérséklete az idővel lineárisan növekszik

t_{1}

ideig, ekkor a víz

100^{\circ} C

-os, éppen forr. Ezután a víz hőmérséklete nem változik (1. ábra).

2. ábra

A víz tömege

t_{1}

ideig változatlan, majd lineárisan csökken zérusig

t_{2} - t_{1}

idő alatt (a 2. ábrán folytonos vonal). A gőz tömegét, az

m_{gőz} (t) = m - m_{víz} (t)

mennyiséget a 2. ábrán szaggatott vonallal jelöltük.