На єлектричній плитці потужністю 600 Вт нагрівається мідна посудина масою 200г. У яку налито 0.5 л води при температурі 15 градусів. Через який час вода закипить. к.к.д становить 80 % ?
Ответы
Відповідь:
1894 с, або 31,6 хвилин.
Пояснення:
Спочатку визначимо, скільки енергії потрібно, щоб підігріти воду до кипіння:
Q1 = mcΔT, де:
m = 200 г = 0.2 кг - маса мідної посудини
c = 385 Дж/(кг*°C) - питома теплоємність міді
ΔT = 100 - 15 = 85 градусів - різниця між температурою кипіння і початковою температурою води
Q1 = 0.2 * 385 * 85 = 6545 Дж
Тепер визначимо, скільки енергії потрібно для перетворення води у пар:
Q2 = m * Lv, де:
Lv = 2260 кДж/кг - питома теплота пароутворення води
Q2 = 0.5 * 1000 * 2260 = 1,130,000 Дж
Загальна кількість енергії, що потрібна, щоб прогріти воду і перетворити її у пар:
Q = Q1 + Q2 = 6545 + 1130000 = 1136545 Дж
Час, що потрібен для виконання роботи, можна визначити за формулою:
t = Q / P, де:
P = 600 Вт = 600 Дж/с - потужність електричної плитки
t = 1136545 / 600 = 1894,24 с
Отже, час, який потрібен, щоб вода закипіла, становить близько 1894 с, або 31,6 хвилин.