80. КПД электрического стерилизатора молока равен 78% Какое количество молока малой жирности, взятого при 23С, нагреватель может довести до кипения, если израсходовать 0,5 кВт·ч электрической энергии. Принять удельную теплоемкость молока равной 4190 Дж/кг·К и его температуру кипения равной 100С.
Для решения этой задачи нужно использовать формулу:
Q = P*t / η,
где Q - количество теплоты, P - потребляемая мощность, t - время работы нагревателя, η - КПД.
Сначала найдем количество теплоты, которое необходимо подать молоку для его нагревания до температуры кипения:
Q1 = mcΔT,
где m - масса молока, c - удельная теплоемкость молока, ΔT - изменение температуры.
Поскольку молоко взято при температуре 23°C, то ΔT = 100°C - 23°C = 77°C.
Теперь найдем массу молока:
m = Q1 / (c*ΔT),
m = Q1 / (4190 Дж/кг·К * 77°C).
Теперь найдем количество теплоты, которое можно подать молоку с использованием 0,5 кВт·ч при КПД 78%:
Q2 = 0,5 кВт·ч 3600 кВт/ч 0,78.
Наконец, найдем время работы нагревателя:
t = Q2 / Q1.
Подставляем все значения и рассчитываем массу молока и время работы нагревателя.