Lösning 1.2:4
FörberedandeFysik
Först måste vattnet värmas till \displaystyle 100^\circ \mathrm{C} sedan börjar det koka av om det finns ett överskott på energi.
Vi har att:
\displaystyle P=2000 \,\mathrm{W}
\displaystyle t=30 \,\mathrm{min} = 30\cdot 60 \,\mathrm{s}= 1800 \,\mathrm{s}
\displaystyle m_{\mathrm{vatten}}=3 \,\mathrm{kg}
\displaystyle C_{\mathrm{vatten}}=4,19 \,\mathrm{kJ/(kg\cdot K)}
\displaystyle h_{\mathrm{kokvatten}}=2260 \,\mathrm{kJ/kg}
Energin som tillförs är:
\displaystyle Q_{\mathrm{tot}}=P\cdot \tau =2000\cdot 1800=3600000 \,\mathrm{J}
\displaystyle Q_{\mathrm{uppvärmning}}=mC\Delta T=3\cdot 4,19\cdot 1000\cdot (100-6)=1181000 \,\mathrm{J}
Energin som blir kvar för att koka av vattnet:
\displaystyle Q_{\mathrm{kok}}=3600000-1181000=2419000 \,\mathrm{J}
Antal kilo som denna energimängd kan förånga:
\displaystyle m_{\mathrm{kok}}=Q_{\mathrm{kok}}/h_{\mathrm{kokvatten}}=2420000/2260000=1,07 \,\mathrm{kg}