Question

Электрокипятильник со спиралью сопротивлением 160 Ом поместили в сосуд, содержащий 0,5 л воды при 20 °С, и включили в сеть напряжением 220 В. Через 20 мин спираль выключили. Какое количество воды выкипело, если КПД спирали 80%?

Answer 1

Количество теплоты, отдаваемое кипятильником:
Q1=кпд*U^2*t/R = 0,8*220^2*20*60/160=290 400 Дж

Нагреваем воду до кипения:
Q2=c*m*(t2-t1)=4200*0,5*(100-20)=168 000 Дж

Количество теплоты на испарение:
Q3 = Q1-Q2=290400-168000= 122400 Дж

Испарилось  m3=Q3/r = 122400/2260000=0,054 кг или 54 грамма воды выкипело.

Замечание: время из минут перевести в секунды;
с=4200 Дж/(кг*град) - удельная теплоемкость воды;
r= 2260000 Дж/кг - удельная теплота парообразования воды