В алюминиевую кастрюлю массой 600гр налили 1,5л воды с темп 20 градусов и поставили на плитку, кпд = 75%. через 35 мин вода закипела и 20% ее превратилось в пар. какова мощность плитки?
Для решения этой задачи нам необходимо определить количество теплоты, которое нужно передать для закипания всей воды. Затем, зная это количество теплоты и время, за которое произошло закипание, мы сможем определить мощность плитки.
Для начала найдем количество теплоты, необходимое для закипания всех 1,5л воды при температуре 20 градусов:
Q = m c ΔT, где Q - количество теплоты, м - масса воды, c - удельная теплоемкость воды (4,18 Дж/(г*С)), ΔT - изменение температуры (100 - 20 = 80 градусов).
Q = 1,5кг 4,18Дж/(гС) * 80 = 501,6 кДж.
Теперь найдем количество теплоты, которое потребовалось для превращения 20% воды в пар:
Q_пар = m_пар * λ, где m_пар - масса испарившейся воды, λ - удельная теплота парообразования (2257 Дж/г).
Для решения этой задачи нам необходимо определить количество теплоты, которое нужно передать для закипания всей воды. Затем, зная это количество теплоты и время, за которое произошло закипание, мы сможем определить мощность плитки.
Для начала найдем количество теплоты, необходимое для закипания всех 1,5л воды при температуре 20 градусов:
Q = m c ΔT,
где Q - количество теплоты, м - масса воды, c - удельная теплоемкость воды (4,18 Дж/(г*С)), ΔT - изменение температуры (100 - 20 = 80 градусов).
Q = 1,5кг 4,18Дж/(гС) * 80 = 501,6 кДж.
Теперь найдем количество теплоты, которое потребовалось для превращения 20% воды в пар:
Q_пар = m_пар * λ,
где m_пар - масса испарившейся воды, λ - удельная теплота парообразования (2257 Дж/г).
m_пар = 0,2 1,5кг = 0,3кг.
Q_пар = 0,3кг 2257Дж/г = 677,1 кДж.
Теперь найдем количество теплоты, необходимое для закипания оставшейся воды:
Q_ост = Q - Q_пар = 501,6 кДж - 677,1 кДж = -175,5 кДж.
Теперь, зная количество переданной теплоты и время, мы можем определить мощность плитки:
P = ΔQ / Δt,
где P - мощность плитки, ΔQ - изменение теплоты, Δt - время (35 мин = 2100 с).
P = -175,5 кДж / 2100 с = -83,6 Вт.
Таким образом, мощность плитки составляет 83,6 Вт.