Question

На электроплитке мощностью 1730 Вт растопили 454 г льда с начальной температурой −25 °С. Полученную воду довели до кипения, причем 75 г её обратилось в пар. Процесс нагревания длился 43 мин. Найди КПД плитки. (Удельная теплота плавления льда λ =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). Ответ (округли до сотых): %.

Answer 1

Объяснение:

n=Ak/Ap

Ap=Pt=1730*2580=4463400

Ak=Q

Q=Q1+Q2+Q3+Q4=λm1+c1m1(t2-t1)+c2m1(t3-t1)+Lm2=m1(λ+c1(t2-t1)+c2(t3-t1))+Lm2=0.454*(330000-52500+420000)+2260000*0.075=468180+169500=637680

n=Q/Pt=637680/4463400=14%

Answer 2

Для того чтобы найти КПД (коэффициент полезного действия) плитки, нам нужно сначала вычислить, сколько тепла было подано на нагревание льда и превращение его в воду, а затем сколько тепла было подано на нагревание воды до кипения и превращение ее в пар.

1. Сначала найдем количество тепла, необходимое для нагревания льда и превращения его в воду:

Масса льда (m1) = 454 г = 0.454 кг Температура начального льда (T1) = -25 °C Температура плавления льда (T2) = 0 °C

Количество тепла для нагревания льда до температуры плавления: Q1 = m1 * c1 * (T2 - T1) Q1 = 0.454 кг * 2100 Дж/кг·°С * (0 °C - (-25 °C)) Q1 = 0.454 кг * 2100 Дж/кг·°С * 25 °C = 239850 Дж

Количество тепла для превращения льда в воду: Q2 = m1 * λ Q2 = 0.454 кг * 330000 Дж/кг = 149820 Дж

2. Теперь найдем количество тепла, поданное для нагревания воды и превращения ее в пар:

Масса воды (m2) = масса воды после плавления - масса воды, превратившейся в пар m2 = 454 г - 75 г = 379 г = 0.379 кг Температура начальной воды (T3) = 0 °C Температура кипения воды (T4) = 100 °C

Количество тепла для нагревания воды до кипения: Q3 = m2 * c2 * (T4 - T3) Q3 = 0.379 кг * 4200 Дж/кг·°С * (100 °C - 0 °C) Q3 = 0.379 кг * 4200 Дж/кг·°С * 100 °C = 1596600 Дж

Количество тепла для превращения воды в пар: Q4 = m2 * L Q4 = 0.379 кг * 2260000 Дж/кг = 856940 Дж

3. Теперь найдем общее количество поданного тепла (Q_поданное):

Q_поданное = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 Q_поданное = 239850 Дж + 149820 Дж + 1596600 Дж + 856940 Дж = 2709210 Дж

4. Теперь найдем полезное количество тепла (Q_полезное) для нагревания льда и превращения его в пар:

Q_полезное = мощность * время Q_полезное = 1730 Вт * (43 мин * 60 с/мин) = 3739800 Дж

5. Теперь мы можем найти КПД:

КПД = (Q_полезное / Q_поданное) * 100% КПД = (3739800 Дж / 2709210 Дж) * 100% ≈ 137.86%

Ответ округляем до сотых: КПД ≈ 137.86%.