В чайник налили V=1,4 лV=1,4 л воды при температуре T=25∘C и поставили на электроплитку с сопротивлением нагревателя R=35 Ом. Электроплитку включили в сеть с напряжением U=220 В и забыли выключить. За какое время после включения треть воды выкипит, если КПД установки составляет η=76%? Ответ выразить в минутах, округлив до целых. Плотность воды ρ=1 г/см3 Удельная теплоёмкость воды cВ=4200 Дж/(кг⋅∘C). Удельная теплота парообразования воды L=2300 кДж/кг
Для начала найдем массу воды, находящейся в чайнике:
m = V * ρ = 1,4 кг
Теперь найдем количество теплоты, необходимое для вскипания трети воды:
Q = m/3 L = (1,4 кг / 3) 2300 кДж/кг = 0,4666 кДж
После этого найдем мощность нагревателя:
P = U^2 / R = 220^2 / 35 = 1371 Вт
Теперь найдем время, за которое выкипит треть воды:
t = Q / (P η) = 0,4666 кДж / (1371 Вт 0,76) = 0,002 временных единицы
Переведем это время в минуты:
t = 0,002 * 60 = 0,12 минуты
Таким образом, треть воды выкипит за примерно 0,12 минуты, что округляется до 0 минуты.