de donde proviene el agua avapotada
Respuestas a la pregunta
La temperatura inicial del agua es Ta, la temperatura ambiente. A medida que transcurre el tiempo, se va elevando la temperatura del agua, hasta que entra en ebullición a 100 ºC en el instante t1.
P·t1=m·c·(100-Ta)
El agua se evapora, disminuyendo el nivel de agua en el recipiente en el instante t se habrá evaporado una masa me de agua
P·(t-t1)=me·Lv
donde Lv es el calor de evaporación del agua
las pérdidas de calor son importantes ya que la diferencias de temperatura entre el agua en ebullición y el ambiente es muy grande. Vamos a formular de nuevo, el problema teniendo en cuenta las pérdidas de calor y supondremos que obedecen a la ley de enfriamiento de Newton.
El calor dQ=P·dt suministrado por el hornillo eléctrico en el intervalo de tiempo entre t y t+dt se invierte:
En elevar la temperatura del agua mc·dT
Se transfiere a la atmósfera αS (T-Ta)·dt de acuerdo con la ley del enfriamiento de Newton.. Donde a es el coeficiente de intercambio de calor y S es el área del cuerpo en contacto con la atmósfera. T es la temperatura del agua y Ta es la temperatura ambiente
Integramos la ecuación diferencial con las siguientes condiciones iniciales, en el instante t=0, la temperatura del agua es la temperatura ambiente Ta.
Despejamos la temperatura T del agua
τ se denomina constante de tiempo.
La temperatura T crece hasta que alcanza un límite cuando t→∞