Для нахождения КПД (КПД - коэффициент полезного действия) необходимо определить количество полученной тепловой энергии и количество затраченной электрической энергии.
- Определение затраченной электрической энергии: Мощность электроплитки: P = 1011 Вт Время нагревания: t = 48 минут = 48 * 60 = 2880 секунд
Электрическая энергия = P * t = 1011 * 2880 = 2916480 Джоулей
- Определение полученной тепловой энергии: a) Теплота, необходимая для расплавления льда: Масса льда: m1 = 696 г Теплота плавления льда: Q1 = m1 * Л (удельная теплота плавления льда) Л = 330000 Дж/кг
Q1 = 696 * 330000 = 229680000 Джоулей
b) Теплота, необходимая для нагревания полученной воды до кипения: Масса воды: m2 = m - m1 = 696 - 21 = 675 г Теплота обычного нагревания воды: Q2 = m2 * с (удельная теплоемкость воды, c) c = 4200 Дж/кг * °С
Q2 = 675 * 4200 * (100 - (-24)) = 675 * 4200 * 124 = 3522600000 Джоулей
c) Теплота, необходимая для превращения воды в пар: Масса пара: m3 = 21 г Теплота парообразования воды: Q3 = m3 * П (удельная теплота парообразования воды) П = 2260000 Дж/кг
Q3 = 21 * 2260000 = 47460000 Джоулей
Общая тепловая энергия = Q1 + Q2 + Q3 = 229680000 + 3522600000 + 47460000 = 3770580000 Джоулей
- Определение КПД: КПД = (полученная тепловая энергия / затраченная электрическая энергия) * 100% КПД = (3770580000 / 2916480) * 100 = 1295.57%
Таким образом, КПД плитки составляет примерно 1295.57%.
