فرمول توان گرمایی (توان گرمکن) فیزیک دهم

یادآوری مفهوم توان

یکی از موضوعات مهمی که در فصل چهارم فیزیک دهم بحث و بررسی شده است ، مبحث توان گرمایی مربوط به گرمکن هاست ، قبل از اینکه توان گرمایی رو بررسی کنیم نیاز هست که فرمول توان رو در حالت کلی یاد آوری کنیم ، مطابق آنچه که در فصل کار و انرژی گفته شد ، توان یعنی آهنگ مصرف انرژی و اگه بخواهیم کمی خودمونی تر بگیم توان یعنی انرژی تقسیم بر زمان ، که در این فصل با انرژی گرمایی سر و کار داریم پس فرمول توان p=E/t تبدیل می شود به p=Q/t که به این فرمول توان گرمایی می گویند ، پس بصورت خلاصه داریم

از طرفی برای فرمول توان گرمایی با یک طرفین وسطین ساده میشه رابطه زیر رو نتیجه گرفت.

Q = P × t

مثال ) هنگامی که یک کیلو گرم آب را با گرمکن غوطه ور در آب به مدت ۵ دقیقه گرم می کنیم دمای آب ۳۰^oC افزایش می یابد:
الف) توان متوسط گرمکن را به دست آورید. ( C_w = 4200J/kg^oC )
ب) اگر همین گرمکن آب را به مدت ۹ دقیقه گرم کند دمای آن را چقدر افزایش می دهد؟

الف ) P = Q/t = mcΔθ / t  = 1 × ۴۲۰۰ × ۳۰ /۵×۶۰ = 420
ب ) mcΔθ = p×t => 1 × ۴۲۰۰ × Δθ = ۴۲۰ × ۹ × ۶۰ => Δθ = ۵۴

وقتش هست که کمی ورزش فکری کنیم
سوال پایین رو حل کنین و جوابش رو برام کامنت کنین

مثال ) یک گرمکن الکتریکی به توان 400W را داخل یک ظرف محتوی 4kg آب ۲۰^oC قرار می دهیم. چه مدت طول می کشد تا این آب به نقطه ی جوش برسد؟ ( C_w = 4200J/kg^oC از اتلاف انرژی صرف نظر شود)