На электроплитке мощностью 1511 Вт растопили 696 г льда сначальной температурой —24°C. Полученную воду довели до кипения, причём 34 г её обратилось в пар. Процесс нагревания длился 44 мин. Найди КПД плитки. Удельная теплота плавления льда — 330000 Дж/кг , удельная теплота парообразования воды = 2260000 Джиее, удельная теплоёмкость льда с1 = 2100 Дж °C и воды с2 — 4200 Дж/кг °C.)

КПД (Коэффициент полезного действия) плитки можно найти с помощью следующей формулы:

КПД = (полезная работа) / (затраченная энергия)

Затраченная энергия равна количеству теплоты, которое было необходимо для растопления льда плюс количество теплоты, необходимое для нагревания воды до кипения.

1. Для растопления льда необходимо: Энергия = масса * удельная теплота плавления льда Энергия = 696 г * 330000 Дж/кг = 229560000 Дж

2. Для нагревания воды до кипения: Энергия = масса * удельная теплоёмкость воды * изменение температуры Изменение температуры = конечная температура - начальная температура Изменение температуры = 100°C - (-24°C) = 124°C Энергия = 34 г * 4200 Дж/кг°C * 124°C = 18184800 Дж

Затраченная энергия = 229560000 Дж + 18184800 Дж = 247744800 Дж

Полезная работа равна количеству теплоты, необходимому для превращения 34 г воды в пар: Полезная работа = масса * удельная теплота парообразования воды Полезная работа = 34 г * 2260000 Дж/кг = 76840000 Дж

КПД = 76840000 Дж / 247744800 Дж = 0.3104 = 31.04%

Таким образом, КПД электроплитки составляет 31.04%.