Question

На электроплитке мощностью 1991 Вт растопили 808 г льда с начальной температурой -20°С. Полученную воду довели до кипения, причем 33 г её обратилось в пар. Процесс нагревания длился 44 мин. Найди КПД плитки. (Удельная теплота плавления льда 1 = 330000 Дж/кг, удельная теплота парообразования воды L =2260000 ДЖ/кг, удельная теплоёмкость льда с1 = 2100 Дж/кг:°С и воды с2 = 4200 Дж/кг.°С).
Помогите пожалуйста срочно! ​

Answer 1

Для решения задачи нам нужно найти работу, которую выполнила электроплита, а затем поделить ее на полученную энергию. Начнем с работы.

Работа, которую выполнила электроплита, равна удельной теплоте плавления льда, умноженной на массу плавившегося льда:

W = L * m = 330000 ДЖ/кг * 808 кг = 269544000 ДЖ

Также нам нужно учесть работу, связанную с парообразованием:

W_пар = L * m = 2260000 ДЖ/кг * 33 кг = 74180000 ДЖ

Итак, общая работа равна:

W_общ = W + W_пар = 269544000 ДЖ + 74180000 ДЖ = 276962000 ДЖ

Теперь нам нужно найти полученную энергию. Она равна массе полученной воды, умноженной на удельную теплоёмкость воды и разность температур:

Q = c * m * (T2 - T1) = 4200 ДЖ/кг * (775 - (-20)) = 325440000 ДЖ

КПД электроплиты равно отношению полученной энергии к работе:

КПД = Q / W = 325440000 ДЖ / 276962000 ДЖ = 1,17

Ответ: КПД электроплиты равно 1,17.

Примечание: в решении я не учел теплоотдачу электроплиты в окружающую среду, что может немного снизить фактическое значение КПД. Также стоит учитывать, что указанные значения удельных теплот являются средними и могут незначительно отличаться от реальных.