Предмет: Физика,
автор: Норкашко
За какое время 3 литра подсолнечного масла нагреется на 45 градусов Цельсия, если в электрической плитке при 220 В протекает ток 15 А. Известно, что 75% энергии теряется в окружающую среду (плотность масла 930 кг/м^3
Ответы
Автор ответа:
0
Переведу объём масла в СИ, т.е. из литров в кубометры: 3 л = 0,003 м³.
Раз 75 % энергии уходит в окружающую среду, то до масла доходит 25 %.
КПД плитки η (25 %) – это отношение количества теплоты Qм, подведённого к маслу, к количеству теплоты, выделяемому плиткой Qп:
η = Qм / Qп
Количество теплоты Qп, выделяемое плиткой, за время t:
Qп = P*t, где
P – мощность плитки, которую можно определить как произведение силы тока I и напряжения U в цепи плитки:
P = U*I
Qп = U*I*t
Количество теплоты Qм, подведённое к маслу, можно выразить как:
Qм = c*m*ΔT, где
c = 1700 Дж/(кг*°C) – удельная теплоёмкость подсолнечного масла;
ΔT = 45 °C – увеличение температуры масла;
m – масса масла, которую можно определить как произведение объёма V масла и его плотности ρ:
m = ρ*V
Qм = c*ρ*V*ΔT
Тогда КПД:
η = c*ρ*V*ΔT / (U*I*t)
Выразим отсюда время t:
t = c*ρ*V*ΔT / (U*I*η)
t = 1700 * 930 * 0,003 * 45 / (220 *15 * 0,25)
t ≈ 258,7 с.
Раз 75 % энергии уходит в окружающую среду, то до масла доходит 25 %.
КПД плитки η (25 %) – это отношение количества теплоты Qм, подведённого к маслу, к количеству теплоты, выделяемому плиткой Qп:
η = Qм / Qп
Количество теплоты Qп, выделяемое плиткой, за время t:
Qп = P*t, где
P – мощность плитки, которую можно определить как произведение силы тока I и напряжения U в цепи плитки:
P = U*I
Qп = U*I*t
Количество теплоты Qм, подведённое к маслу, можно выразить как:
Qм = c*m*ΔT, где
c = 1700 Дж/(кг*°C) – удельная теплоёмкость подсолнечного масла;
ΔT = 45 °C – увеличение температуры масла;
m – масса масла, которую можно определить как произведение объёма V масла и его плотности ρ:
m = ρ*V
Qм = c*ρ*V*ΔT
Тогда КПД:
η = c*ρ*V*ΔT / (U*I*t)
Выразим отсюда время t:
t = c*ρ*V*ΔT / (U*I*η)
t = 1700 * 930 * 0,003 * 45 / (220 *15 * 0,25)
t ≈ 258,7 с.
Похожие вопросы
Предмет: Химия,
автор: Аноним
Предмет: Алгебра,
автор: tinkerbell1118
Предмет: Алгебра,
автор: goodnewtime1
Предмет: Литература,
автор: Аноним