Question

2 дм в кубе льда при t=-20 градусов цельсия положили в медный чайник массой 500 г и довели до кипения. Сколько времени понадобилось если нагревались на плитке при напряжении 220В и силе тока 10 А КПД плитки 50%

Answer 1

Задача явно не на 5 баллов.
Поэтому просто формулы распишу.
Q=I*U
m (воды)=V льда* ро воды
Сколько теплоты надо чтобы довести до кипения лед в медном чайнике
Q=c(меди)m(чайника)ΔT+ rm(воды)

ΔT=120K

kpd=A/Q

Answer 2

Для решения данной задачи воспользуемся формулой:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество теплоты, необходимое для нагревания вещества, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.

Для льда удельная теплоемкость равна 2 Дж/(г*°C), а для воды - 4,18 Дж/(г*°C).

1. Расчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания льда от -20°C до 0°C:

Q1 = m * c1 * ΔT1, Q1 = 500 г * 2 Дж/(г*°C) * (0°C - (-20°C)), Q1 = 500 г * 2 Дж/(г*°C) * 20°C, Q1 = 20000 Дж.

2. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для плавления льда:

Q2 = m * L, где L - удельная теплота плавления льда, равная 334 Дж/г.

Q2 = 500 г * 334 Дж/г, Q2 = 167000 Дж.

3. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания воды от 0°C до точки кипения:

Q3 = m * c2 * ΔT2, Q3 = 500 г * 4,18 Дж/(г*°C) * (100°C - 0°C), Q3 = 500 г * 4,18 Дж/(г*°C) * 100°C, Q3 = 209000 Дж.

4. Сложим все полученные количества теплоты:

Q_total = Q1 + Q2 + Q3, Q_total = 20000 Дж + 167000 Дж + 209000 Дж, Q_total = 396000 Дж.

5. Расчитаем время, необходимое для передачи этого количества теплоты при заданных условиях:

Q_total = P * t, где P - мощность, равная произведению напряжения и силы тока, P = U * I, U - напряжение, равное 220 В, I - сила тока, равная 10 А, t - время.

396000 Дж = (220 В * 10 А) * t, 396000 Дж = 2200 Вт * t, t = 396000 Дж / 2200 Вт, t ≈ 180 секунд.

Таким образом, для нагревания 2 дм³ льда при температуре -20°C до кипения при напряжении 220 В и силе тока 10 А с КПД плитки 50% потребуется примерно 180 секунд или 3 минуты.