Давайте разобьем эту задачу на несколько шагов.
Найдем количество теплоты, необходимое для расплавления льда: Q1 = масса_льда * удельная_теплота_плавления_льда Q1 = 696 г * 330000 Дж/кг = 229,68 МДж
Найдем количество теплоты, необходимое для нагревания воды до кипения: Q2 = масса_воды * удельная_теплоемкость_воды * изменение_температуры Изначальная температура воды -24 градуса, температура кипения 100 градусов изменение_температуры = 100 - (-24) = 124 градуса Q2 = 21 г * 4200 Дж/(кг*град) * 124 град = 11,16 МДж
Найдем количество теплоты, необходимое для превращения 21 грамма воды в пар: Q3 = масса_воды_пар * удельная_теплота_парообразования_воды Q3 = 21 г * 2260000 Дж/кг = 47,46 МДж
Суммируем все количество теплоты, которые были получены и потрачены: Q_получено = Q1 + Q2 + Q3 Q_получено = 229,68 МДж + 11,16 МДж + 47,46 МДж = 288,3 МДж
Найдем КПД (коэффициент полезного действия) плитки: КПД = полезная_работа / вложенная_энергия Полезная работа - это количество теплоты, которое использовалось для нагревания воды: полезная_работа = Q2 + Q3 = 11,16 МДж + 47,46 МДж = 58,62 МДж
Вложенная энергия - это количество электрической энергии, которая была использована на нагревание: вложенная_энергия = мощность_плитки * время вложенная_энергия = 1011 Вт * 48 мин * 60 сек/мин = 2908,8 МДж
Теперь мы можем вычислить КПД: КПД = 58,62 МДж / 2908,8 МДж = 0,0202 (или округляем до 0,02 или 2%)
Таким образом, КПД плитки составляет около 2%.
