⇢ Как посчитать время охлаждения чайника до нужной температуры?
Скажем есть чайник в котором X литров воды температурой 100 градусов по цельсию. Температура окружающей среды (воздух) - 25 градусов. Крышка чайника открыта и поверхность испарения - круг диаметром 20 см (площадь 0.0314 квадратных метров) . Охлаждение через стенки чайника учитывать не будем, т. к. оно ничтожно мало по сравнению с охлаждением через испарение. Напомните пожалуйста как расчитать сколько времени пройдет прежде чем вода остынет до 90 градусов?
Пока что я дошел до следующего:
T_k = T_s + (T_0 - T_s) * e^(-kt)
где
T_s - температура окружающей среды = 25
T_0 - начальная температура жидкости = 100
T_k - конечная температура жидкости = 90
а k расчитывается по формуле
k = (a * A) / C
где
A - площадь соприкосновения сред = 0.0314
a - коэффициент теплопроводности - не знаю как его расчитывать, но из Википедии ясно что a_воды = 0.6 и а_воздуха = 0.026
C - теплоемкость - тоже не знаю как расчитывать, но подозреваю что зависит от объема жидкости
@WMD
> Ищещь сколько воды в секунду испарятеся с поверхности, далее массу умножаем на энергию перехода вода-пар, получаем теплопотри, которые делим на теплоёмкость воды.
Разве остывание воды происходит только за счет испарения? Ведь воздух вокруг чайника намного холоднее чем вода. Или испарение и есть процесс остывания? Как посчитать теплоемкость воды? Как посчитать сколько воды испаряется с поверхности в секунду?
> Меж тем для простого испарения существенную часть энергии ты всё же отдаёшь в среду через стени, если у тебя не открытый сосуд дюара или толщина слоя воды стремится к нулю.
Я инорирую стенки чайника, т. к. считаю что они достаточно хорошо изолированы (электрочайник) . Подтвеждением тому служит хотя-бы даже то, что после кипячения - они всего лишь теплые и можно спокойно их касаться руками, а вода в чайнике - кипяток - при попытке сунуть руку над открытой крышкой можно легко обжечь руку.
