На электроплтке мощностью 1652 Вт растопили 866 грамм льда с начальной температурой минус 26 градусов по цельсию. Полученную воду довели до кипения, причём 60 грамм её обратилось в пар. Процесс нагревания длился 46 минут. Найдите КПД плитки. (удельная теплота плавления льда 330000 Джоулей/киллограмм, удельная теплота парообразования воды 2260000 Джоулей/киллограмм, удельная теплоёмкость льда 2100 Джоулей/киллограмм на градус цельсия и удельная теплоёмкость воды 4200 Джоулей/ киллограмм на градус цельсия.

Question 1

Задача Задача №99719

А

Аноним

09 декабря 2023 09:59 · публичный вопрос

А

Аноним 09 декабря 2023 09:59

На электроплтке мощностью 1652 Вт растопили 866 грамм льда с начальной температурой минус 26 градусов по цельсию. Полученную воду довели до кипения, причём 60 грамм её обратилось в пар. Процесс нагревания длился 46 минут. Найдите КПД плитки. (удельная теплота плавления льда 330000 Джоулей/киллограмм, удельная теплота парообразования воды 2260000 Джоулей/киллограмм, удельная теплоёмкость льда 2100 Джоулей/киллограмм на градус цельсия и удельная теплоёмкость воды 4200 Джоулей/ киллограмм на градус цельсия.

Answer

Для решения данной задачи, мы должны учесть, что потраченная энергия на растопление льда и нагревание воды до кипения равна потраченной энергии на испарение воды. Для начала рассчитаем потраченную энергию на растопление льда: Q_льда = м_льда * c_льда * ΔT_льда, где м_льда = 866 г = 0,866 кг - масса льда, c_льда = 2100 Дж/(кг*°C) - удельная теплоемкость льда, ΔT_льда = 26 °C - разница температур.

Подставляем значения: Q_льда = 0,866 кг * 2100 Дж/(кг*°C) * 26 °C = 48 204 Дж.

Затем рассчитаем потраченную энергию на нагревание воды до кипения: Q_воды = м_воды * c_воды * ΔT_воды, где м_воды = (866 г - 60 г) = 806 г = 0,806 кг - масса воды, c_воды = 4200 Дж/(кг*°C) - удельная теплоемкость воды, ΔT_воды = 100 °C - разница температур.

Подставляем значения: Q_воды = 0,806 кг * 4200 Дж/(кг*°C) * 100 °C = 339 720 Дж.

Затем рассчитаем потраченную энергию на испарение воды: Q_испарения = м_испарения * Л, где м_испарения = 60 г = 0,06 кг - масса воды, испарившейся, Л = 2260000 Дж/кг - удельная теплота парообразования воды.

Подставляем значения: Q_испарения = 0,06 кг * 2260000 Дж/кг = 135 600 Дж.

Теперь найдем полную потребляемую мощность: P_потряченная = E / t, где E = Q_льда + Q_воды + Q_испарения - полная потраченная энергия, t = 46 мин * 60 с/мин = 2760 с - время.

Подставляем значения: P_потряченная = (48204 Дж + 339720 Дж + 135600 Дж) / 2760 с = 523 524 Дж/с.

Таким образом, КПД плитки можно рассчитать следующим образом: КПД = P_потряченная / P_поданная, где P_потряченная - потребляемая мощность, P_поданная - поданная мощность.

Подставим значения в формулу: КПД = 523 524 Дж/с / 1652 Вт = (523 524 Дж/с) / (1652 Дж/с) = 316,9.

Таким образом, КПД плитки составляет примерно 316,9%.

Question 2

На электроплтке мощностью 1652 Вт растопили 866 грамм льда с начальной температурой минус 26 градусов по цельсию. Полученную воду довели до кипения, причём 60 грамм её обратилось в пар. Процесс нагревания длился 46 минут. Найдите КПД плитки. (удельная теплота плавления льда 330000 Джоулей/киллограмм, удельная теплота парообразования воды 2260000 Джоулей/киллограмм, удельная теплоёмкость льда 2100 Джоулей/киллограмм на градус цельсия и удельная теплоёмкость воды 4200 Джоулей/ киллограмм на градус цельсия.

Answer

Для решения данной задачи, мы должны учесть, что потраченная энергия на растопление льда и нагревание воды до кипения равна потраченной энергии на испарение воды. Для начала рассчитаем потраченную энергию на растопление льда: Q_льда = м_льда * c_льда * ΔT_льда, где м_льда = 866 г = 0,866 кг - масса льда, c_льда = 2100 Дж/(кг*°C) - удельная теплоемкость льда, ΔT_льда = 26 °C - разница температур. Подставляем значения: Q_льда = 0,866 кг * 2100 Дж/(кг*°C) * 26 °C = 48 204 Дж. Затем рассчитаем потраченную энергию на нагревание воды до кипения: Q_воды = м_воды * c_воды * ΔT_воды, где м_воды = (866 г - 60 г) = 806 г = 0,806 кг - масса воды, c_воды = 4200 Дж/(кг*°C) - удельная теплоемкость воды, ΔT_воды = 100 °C - разница температур. Подставляем значения: Q_воды = 0,806 кг * 4200 Дж/(кг*°C) * 100 °C = 339 720 Дж. Затем рассчитаем потраченную энергию на испарение воды: Q_испарения = м_испарения * Л, где м_испарения = 60 г = 0,06 кг - масса воды, испарившейся, Л = 2260000 Дж/кг - удельная теплота парообразования воды. Подставляем значения: Q_испарения = 0,06 кг * 2260000 Дж/кг = 135 600 Дж. Теперь найдем полную потребляемую мощность: P_потряченная = E / t, где E = Q_льда + Q_воды + Q_испарения - полная потраченная энергия, t = 46 мин * 60 с/мин = 2760 с - время. Подставляем значения: P_потряченная = (48204 Дж + 339720 Дж + 135600 Дж) / 2760 с = 523 524 Дж/с. Таким образом, КПД плитки можно рассчитать следующим образом: КПД = P_потряченная / P_поданная, где P_потряченная - потребляемая мощность, P_поданная - поданная мощность. Подставим значения в формулу: КПД = 523 524 Дж/с / 1652 Вт = (523 524 Дж/с) / (1652 Дж/с) = 316,9. Таким образом, КПД плитки составляет примерно 316,9%.