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.
Для расчета КПД (кпд) электроплитки, сначала найдем тепло, затраченное на расплавление льда и нагревание полученной воды до кипения.
- Тепло, затраченное на расплавление льда, можно найти с использованием удельной теплоты плавления:
Q1 = масса × удельная теплота плавления = 0.696 кг × 330000 Дж/кг = 229680 Дж
- Тепло, затраченное на нагрев воды до кипения:
Q2 = масса × удельная теплоемкость воды × изменение температуры = 0.696 кг × 4200 Дж/(кг·°C) × 24 °C = 221760 Дж
- Тепло, затраченное на превращение воды в пар:
Q3 = масса × удельная теплота парообразования = 0.021 кг × 2260000 Дж/кг = 47346 Дж
Тепло, затраченное на нагревание и превращение, обозначим как Q:
Q = Q1 + Q2 + Q3 = 229680 Дж + 221760 Дж + 47346 Дж = 498786 Дж
КПД (кпд) электроплитки можно найти с использованием формулы:
КПД = (полезная мощность / затраченная мощность) × 100%
Затраченная мощность, обозначим как P:
P = Q / время = 498786 Дж / (48 мин × 60 с/мин) = 173.33 Вт
Так как мощность электроплиты составляет 1011 Вт, полезная мощность равна затраченной мощности.
КПД = (173.33 Вт / 1011 Вт) × 100% = 17.13% (округленно до двух знаков после запятой)
Таким образом, КПД плитки составляет приблизительно 17.13%.
