На электрической плитке мощностью 600 Вт находится чайник с двумя литрами воды. Как долго была включена плитка, если вода и чайник нагрелись от 20 до 100 °C и 50 г воды испарилось? КПД плитки 80%, теплоемкость чайника 500 Дж/К, удельная теплоемкость воды с= 4200 Дж/кг∙К, удельная теплота парообразования воды 2,3 ∙ 10^6 Дж/кг.

Полезная теплота пошла на нагревание воды и чайника, а затем на испарение воды:

\[Q=mc\Delta t+C\Delta t+Lm_{\text{исп}}\]

\[Q=2\cdot4200\cdot80+500\cdot80+2{,}3\cdot10^6\cdot0{,}05=827000\ \text{Дж}\]

С учётом КПД энергия, полученная от плитки:

\[A=\frac{Q}{\eta}=\frac{827000}{0{,}8}=1033750\ \text{Дж}\]

Время работы:

\[t=\frac{A}{P}=\frac{1033750}{600}\approx1723\ \text{с}\]

\[t\approx28{,}7\ \text{мин}\]

Ответ: плитка была включена примерно 29 минут.

0 0 Пожаловаться