Question

на электроплите мощностью P=800 Вт с КПД 40% нагрели до кипения воду массой 20 кг с начальной температурой 20 градусов и часть воды k=10% превратили в пар.Сколько времени длился этот процесс​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

$Q_1 = \eta Pt\\Q_2 = cm\Delta T + Lkm\\Q_1 = Q_2 \Rightarrow \eta Pt = cm\Delta T + Lkm \Rightarrow t = \dfrac{cm\Delta T + Lkm }{\eta P}\\t = \dfrac{4200*20*80+2300000*0.1*20}{0.4*800} = 35375~s$

Answer 2

Для решения этой задачи сначала определим, сколько энергии потребуется, чтобы нагреть всю воду до кипения и превратить часть воды в пар.

1. Энергия для нагрева воды до кипения: Энергия (Q1) = масса × удельная теплоемкость × изменение температуры

где: масса = 20 кг, удельная теплоемкость воды (c) = 4.186 Дж/град, изменение температуры (ΔT) = (100 градусов - 20 градусов) = 80 градусов.

Q1 = 20,000 г × 4.186 Дж/град × 80 градусов = 6,724,800 Дж

2. Энергия для превращения части воды в пар: Допустим, что m кг воды превратились в пар. Тогда:

Энергия (Q2) = масса пара × удельная теплота парообразования

где: удельная теплота парообразования воды (L) = 2260 кДж/кг

Так как k = 10%, то m = 0.1 × 20 кг = 2 кг.

Q2 = 2,000 г × 2260 кДж/кг = 4,520,000 Дж

Теперь мы можем найти общую энергию, которую необходимо подать, чтобы достичь этой цели:

Q_total = Q1 + Q2 = 6,724,800 Дж + 4,520,000 Дж = 11,244,800 Дж

Теперь мы можем рассчитать время, которое потребуется для этого процесса с учетом мощности плиты:

Мощность (P) = работа (W) / время (t)

где: P = 800 Вт = 800 Дж/с (ватт = джоули/секунда), W = Q_total (энергия, которую нам нужно подать).

Теперь решим уравнение для t:

800 Дж/с = 11,244,800 Дж / t

t = 11,244,800 Дж / 800 Дж/с ≈ 14,056 секунд

Таким образом, процесс нагрева воды и превращения части её в пар займет примерно 14,056 секунд, или около 14 секунд.