На электроплите мощностью 1011 ват расстопили 696 грамм льда, с начальной температурой минус 24 градуса по цельсию. Полученную воду довели до кипения, причём 21 грамм её обратилось в пар. Процесс нагревания длился 48 минут. Найдите КПД плитки.(Удельная теплота плавления льда 330000 Джоуля делёного на килограмм, удельная теплота парообразования воды 2260000 Джоуля на килограмм, удельная теплоёмкость льда 2100 Джоулей делённое на киллограмм умноденное на градус цельсия и воды 4200 Джоулей делёное на килограмм умноженное на градус цельсия.

Question 1

Задача Задача №96646

А

Аноним

07 декабря 2023 16:54 · публичный вопрос

А

Аноним 07 декабря 2023 16:54

На электроплите мощностью 1011 ват расстопили 696 грамм льда, с начальной температурой минус 24 градуса по цельсию. Полученную воду довели до кипения, причём 21 грамм её обратилось в пар. Процесс нагревания длился 48 минут. Найдите КПД плитки.(Удельная теплота плавления льда 330000 Джоуля делёного на килограмм, удельная теплота парообразования воды 2260000 Джоуля на килограмм, удельная теплоёмкость льда 2100 Джоулей делённое на киллограмм умноденное на градус цельсия и воды 4200 Джоулей делёное на килограмм умноженное на градус цельсия.

Answer

Для расчета КПД (КПД – коэффициент полезного действия) необходимо определить величину полезной работы и затраты энергии.

Полезная работа – это количество энергии, которое было использовано для перевода льда в воду, а затем в пар. Полная затраченная энергия – это количество энергии, которое было затрачено на нагревание льда, воды до кипения, а затем превращение ее в пар.

Для начала определим количество энергии, затраченное на расплавление льда: Q1 = масса * удельная теплота плавления льда Q1 = 0.696 кг * 330000 Дж/кг Q1 = 229,68 кДж

Затем определим количество энергии, затраченное на нагревание воды от -24 до 100 градусов по Цельсию: Q2 = масса * удельная теплоемкость воды * изменение температуры Q2 = 0.696 кг * 4200 Дж/(кг * °C) * (100 - (-24) °C) Q2 = 4200 * 124 * 0.696 Q2 = 375,208,32 Дж

Затем определим количество энергии, затраченное на превращение всей воды в пар: Q3 = масса пара * удельная теплота парообразования воды Q3 = 0.021 кг * 2260000 Дж/кг Q3 = 47,5 кДж

Полная затраченная энергия: Qполн = Q1 + Q2 + Q3 Qполн = 229,68 кДж + 375,208,32 Дж + 47,5 кДж Qполн = 229,68 кДж + 3752,083,2 Дж + 47,5 кДж Qполн = 4,006,208,52 Дж

КПД (η) определяется как полезная работа (Qполез) деленная на полную затраченную энергию (Qполн): η = Qполез / Qполн

Полезная работа (Qполез) – это количество энергии, которое было использовано для превращения льда в воду и дальнейшего превращения ее в пар: Qполез = Q1 + Q3 Qполез = 229,68 кДж + 47,5 кДж Qполез = 277,18 кДж

КПД (η) определяется как полезная работа (Qполез) деленная на полную затраченную энергию (Qполн): η = Qполез / Qполн η = 277,18 кДж / 4,006,208,52 Дж

КПД = 0,069 или 6,9% (округляем до десятых процентов)

Таким образом, КПД электроплитки составляет приблизительно 6,9%.

Question 2

На электроплите мощностью 1011 ват расстопили 696 грамм льда, с начальной температурой минус 24 градуса по цельсию. Полученную воду довели до кипения, причём 21 грамм её обратилось в пар. Процесс нагревания длился 48 минут. Найдите КПД плитки.(Удельная теплота плавления льда 330000 Джоуля делёного на килограмм, удельная теплота парообразования воды 2260000 Джоуля на килограмм, удельная теплоёмкость льда 2100 Джоулей делённое на киллограмм умноденное на градус цельсия и воды 4200 Джоулей делёное на килограмм умноженное на градус цельсия.

Answer

Для расчета КПД (КПД – коэффициент полезного действия) необходимо определить величину полезной работы и затраты энергии. Полезная работа – это количество энергии, которое было использовано для перевода льда в воду, а затем в пар. Полная затраченная энергия – это количество энергии, которое было затрачено на нагревание льда, воды до кипения, а затем превращение ее в пар. Для начала определим количество энергии, затраченное на расплавление льда: Q1 = масса * удельная теплота плавления льда Q1 = 0.696 кг * 330000 Дж/кг Q1 = 229,68 кДж Затем определим количество энергии, затраченное на нагревание воды от -24 до 100 градусов по Цельсию: Q2 = масса * удельная теплоемкость воды * изменение температуры Q2 = 0.696 кг * 4200 Дж/(кг * °C) * (100 - (-24) °C) Q2 = 4200 * 124 * 0.696 Q2 = 375,208,32 Дж Затем определим количество энергии, затраченное на превращение всей воды в пар: Q3 = масса пара * удельная теплота парообразования воды Q3 = 0.021 кг * 2260000 Дж/кг Q3 = 47,5 кДж Полная затраченная энергия: Qполн = Q1 + Q2 + Q3 Qполн = 229,68 кДж + 375,208,32 Дж + 47,5 кДж Qполн = 229,68 кДж + 3752,083,2 Дж + 47,5 кДж Qполн = 4,006,208,52 Дж КПД (η) определяется как полезная работа (Qполез) деленная на полную затраченную энергию (Qполн): η = Qполез / Qполн Полезная работа (Qполез) – это количество энергии, которое было использовано для превращения льда в воду и дальнейшего превращения ее в пар: Qполез = Q1 + Q3 Qполез = 229,68 кДж + 47,5 кДж Qполез = 277,18 кДж КПД (η) определяется как полезная работа (Qполез) деленная на полную затраченную энергию (Qполн): η = Qполез / Qполн η = 277,18 кДж / 4,006,208,52 Дж КПД = 0,069 или 6,9% (округляем до десятых процентов) Таким образом, КПД электроплитки составляет приблизительно 6,9%.