Для решения поставленной задачи, давайте разделим её на несколько шагов.
- Рассчитаем тепло, необходимое для нагревания белков.
Формула для расчёта количества теплоты (Q), необходимого для нагрева вещества, выглядит следующим образом:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
где:
- \( m \) — масса (в кг),
- \( c \) — удельная теплоемкость (в Дж/(кг⋅°С)),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (в °C).
Масса белков равна 100 г, что в килограммах будет:
\[ m = 100 \, \text{г} = 0,1 \, \text{кг} \]
Удельная теплоемкость белков равна:
\[ c = 3000 \, \text{Дж/(кг⋅°С)} \]
Изменение температуры равно:
\[ \Delta T = 1 \, °C \]
Теперь подставим эти значения в формулу:
\[ Q = 0,1 \, \text{кг} \cdot 3000 \, \text{Дж/(кг⋅°С)} \cdot 1 \, °C = 300 \, \text{Дж} \]
- Теперь рассчитаем работу, совершённую миксером.
Работа (A), выполняемая миксером, определяется по формуле:
\[ A = P \cdot t \]
где:
- \( P \) — мощность (в Вт),
- \( t \) — время (в секундах).
Мощность миксера равна 150 Вт, а время равняется 5 минут, что в секундах будет:
\[ t = 5 \, \text{мин} \cdot 60 \, \text{с/мин} = 300 \, \text{с} \]
Теперь можем вычислить работу:
\[ A = 150 \, \text{Вт} \cdot 300 \, \text{с} = 45000 \, \text{Дж} \]
- Теперь определим, сколько раз работа, совершённая миксером, больше энергии, затраченной на нагревание белковой массы.
Для этого нужно разделить работу на количество теплоты:
\[ \text{Отношение} = \frac{A}{Q} = \frac{45000 \, \text{Дж}}{300 \, \text{Дж}} = 150 \]
Таким образом, работа, совершённая миксером, в 150 раз больше энергии, затраченной на нагревание белковой массы.