Question

На электроплитке с КПД, равным η=75%, растопили дм V=2 дм^3 льда, взятого при температуре плавления. Плитка работает от источника тока напряжением В U=200 В, сила тока в нагревательной спирали составляет А I=4 А. Сколько времени t продолжался процесс? Ответ выразить в мин мин, округлив до целых. Плотность и удельная теплота плавления льда равны кг м ρ=900 кг/м^3 и кДж кг λ=340 кДж/кг соответственно.

Answer 1

2 дм куб=0,002 м куб

75% это 0,75

η=mλ/IUt=ρVλ/IUt.

t=ρVλ/ηIU=900•0,002•340000/0,75•4•200=1020 с=17 мин.

Answer 2

Для решения этой задачи, сначала, нам нужно найти количество теплоты, которое было передано льду, чтобы он растаял, а затем использовать это значение для вычисления времени, которое занял процесс.

Шаг 1: Найдем количество теплоты, необходимое для растопления льда. Масса льда (m) = объем льда (V) × плотность льда (ρ) = 2 дм³ × 900 кг/м³ = 0.002 м³ × 900 кг/м³ = 1.8 кг

Количество теплоты для растопления льда (Q) = масса льда (m) × удельная теплота плавления льда (λ) = 1.8 кг × 340 кДж/кг = 612 кДж

Шаг 2: Найдем электрическую мощность, которая передается в нагревательную спираль. Электрическая мощность (P) = напряжение (U) × сила тока (I) = 200 В × 4 А = 800 Вт = 800 кДж/с

Шаг 3: Найдем время, которое занял процесс растапливания льда. Воспользуемся формулой для мощности и количества теплоты: Время (t) = Количество теплоты (Q) / Мощность (P) = 612 кДж / 800 кДж/с = 0.765 секунд.

Шаг 4: Переведем время в минуты, округлив до целых. 1 минута = 60 секунд, поэтому: Время (t) в минутах = 0.765 секунд / 60 секунд = 0.01275 минут ≈ 0.013 минут.

Ответ: Процесс растапливания льда продолжался около 0.013 минут или примерно 1.3 секунды.