Question

В чайник налили V=1 л воды при температуре T0=10∘C и поставили на электроплитку с сопротивлением нагревателя R=20 Ом. Электроплитку включили в сеть с напряжением U=220 В и забыли выключить. За какое время после включения половина воды выкипит, если КПД установки составляет η=70%? 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.

Answer 1

Найдём силу тока: I=U/R
I=220В/20 Ом=11А
Применим закон Джоуля-Ленца: Q=(I²Rt)*0.7
Q=((11A)²*20 Ом* t)*0.7
Q=1694*t

Q=cm∆t
Q=4200Дж/(кг*°С)*1кг*(100°С-10°С)=378000Дж

Q=Lm
Q=2300кДж/кг*0.5кг=1150кДж

Q потребуется: 378000Дж+1150000Дж=1528000Дж

Подставляем в самую первую формулу:
t=1528000Дж/1694≈902сек≈15мин