Для приготовления пирожных яичные белки массой 100 г взбивали миксером мощностью 150 Вт в течении 5 мин. Вследствие трения белковая масса нагрелась на 1 °C. Считая удельную теплоёмкость белков равной 3 000 Дж/(кг⋅°С), определите, во сколько раз работа, совершённая миксером, больше энергии, затраченной на нагревание белковой массы. Вычислите количество теплоты, полученное белковой массой при взбивании.
Чтобы рассчитать, во сколько раз работа, совершенная миксером, больше энергии, затраченной на нагревание белковой массы, начнем с вычисления количества теплоты, полученного белковой массой при взбивании.
1. **Определяем массу белков**:
Масса белков \( m = 100 \, \text{г} = 0.1 \, \text{кг} \)
2. **Определяем изменение температуры**:
Изменение температуры \( \Delta T = 1 \, \text{°C} \)
3. **Определяем удельную теплоёмкость белков**:
Удельная теплоёмкость \( c = 3000 \, \text{Дж/(кг⋅°С)} \)
4. **Вычисляем количество теплоты** \( Q \), полученное белками:
\[
Q = m \cdot c \cdot \Delta T
\]
Подставим известные значения:
\[
Q = 0.1 \, \text{кг} \cdot 3000 \, \text{Дж/(кг⋅°С)} \cdot 1 \, \text{°C} = 300 \, \text{Дж}
\]
Теперь найдём работу, совершённую миксером, за 5 минут.
5. **Расчет работы миксера**:
Мощность миксера \( P = 150 \, \text{Вт} \)
Время работы \( t = 5 \, \text{мин} = 5 \cdot 60 \, \text{с} = 300 \, \text{с} \)
Работа \( A \) миксера рассчитывается по формуле:
\[
A = P \cdot t
\]
Подставляем значения:
\[
A = 150 \, \text{Вт} \cdot 300 \, \text{с} = 45000 \, \text{Дж}
\]
6. **Теперь вычислим, во сколько раз работа миксера больше энергии, затраченной на нагревание**:
\[
\text{Отношение} = \frac{A}{Q} = \frac{45000 \, \text{Дж}}{300 \, \text{Дж}} = 150
\]
В результате работа миксера в 150 раз больше энергии, затраченной на нагревание белковой массы.
Итак, ответ: работа миксера больше энергии нагрева в 150 раз, а количество теплоты, полученное белковой массой, составляет 300 Дж.
