Задача 2: К чайнику с кипящей водой подводится ежесекундно энергия, равная 1,13 кДж. Определите скорость истечения пара из носика чайника, площадь поперечного сечения которого равна 1 см². Плотность водяного пара считайте равной 1 кг/м³.

Решение: 1. Определим энергию, подводимую к чайнику за 1 секунду: $$Q = 1.13 \ кДж = 1130 \ Дж$$ 2. Эта энергия идёт на парообразование воды. Определим массу пара, образующегося за 1 секунду: $$Q = rm$$, где $$r = 2.26 \cdot 10^6 \frac{Дж}{кг}$$ - удельная теплота парообразования воды. $$m = \frac{Q}{r} = \frac{1130}{2.26 \cdot 10^6} = 5 \cdot 10^{-4} \ кг$$ 3. Определим объем пара, образующегося за 1 секунду: $$\rho = \frac{m}{V}$$, где $$\rho = 1 \frac{кг}{м^3}$$ - плотность водяного пара. $$V = \frac{m}{\rho} = \frac{5 \cdot 10^{-4}}{1} = 5 \cdot 10^{-4} \ м^3$$ 4. Определим площадь поперечного сечения носика чайника: $$S = 1 \ см^2 = 10^{-4} \ м^2$$ 5. Определим скорость истечения пара: $$V = S \cdot v \cdot t$$, где $$t = 1 \ с$$. Следовательно, $$v = \frac{V}{S \cdot t} = \frac{5 \cdot 10^{-4}}{10^{-4} \cdot 1} = 5 \ м/с$$ Ответ: 5 м/с