Валюминиевую кастрюлю массой 600 г налили 1,5 л воды с температурой 20°с и поставили на электро¬плитку, кпд которой 75 %. через 35 мин вода закипела и 20 % ее превратилось в пар. какова мощность электроплитки?

Объяснение:

m₁ = 600 г масса кастрюли

V = 1,5 л масса воды

t₀ = 20°C начальная температура воды

η = 75 % КПД электроплитки

t = 35 мин время работы плитки

n = 20 % часть испарившейся воды

С₁ = 904 Дж/(кг*°К) --- удельная теплоемкость алюминия

С₂ = 4200 Дж/(кг*°К) ---удельная теплоемкость воды

ρ = 1 кг/л плотность воды

t₁ = 100°C температура кипения воды

L= 2260 кДж/кг удельная теплота парообразования воды

Р  = ? Вт

Решение

  Для определения мощности электроплитки нужно найти тепло, затраченное на нагрев кастрюли с водой и частичное испарение воды с учетом КПД плитки.

 Все полученное тепло Q складывается из тепла на нагрев кастрюли Q₁ , на нагрев воды Q₂ и на испарение 20 % воды Q₃

Q₁ = С₁*m₁*(t₁ - t₀) = 904 * 0,6 * (100 - 20) = 43 392 (Дж)

Q₂ = C₂*m₂*(t₁ - t₀) = С₂*ρ*V*(t₁ - t₀) = 4 200*1,5*1*(100 - 20) = 504 000 (Дж)

Q₃ = L * m₃ = L * n*m₂ = 2 260 000 * 1,5 * 0,2 = 678 000 (Дж)

Q = 43 392 + 504 000 + 678 000 = 1 225 392 (Дж)

 Но тепла (Q₀) отдано плиткой больше, так как ее КПД = 75 %, т. е. 1225392 Дж составляют 75% выработанного ею тепло Q₀

Q₀ = Q/η = 1225392/0,75 = 1 633 856 (Дж)

35 мин = 35*60 = 2100 сек

Р = Q₀/t = 1633856/2100 = 778,02(6) ≈ 778 Дж/сек = 778 Вт

ответ:  778 Вт