Какую массу льда, взятого при температуре -10 градусов цельсия, можно растопить за 10 минут в электрокипятильнике, работающем от сети с напряжением 220 В при силе тока 3 А, если КПД кипятильника 80%?
Дано:
Т=0 С
С=2100 Дж/кг*С
λ = 3.4*10^5 Дж/кг
КПД =80% = 0.8
Тo= -10 С
t=10 мин = 600 с
U=220 B
I=3 A
-----------------
m -?
Решение:
Количество тепла на нагревание и плавление льда
Q = m (с (T-To)+λ)
Полезная мощность
P = Q/ t = m (с (T-To)+λ) / t
Полная мощность электроплитки Pn =UI
КПД = P/Pn =(m (с (T-To)+λ) / t ) / (UI)
Тогда масса m = КПД * t*UI / (с (T-To)+λ)
Подставим значения из условия
m = 0.8 *600*220*3 / (2100(0-(-10))+3.4*10^5) =0.87756 = 0.9 кг
Ответ 0.9 кг
⇢