На электроплитке мощностью 1108 Вт растопили 381 г льда с начальной температурой −20 °С. Полученную воду довели до кипения, причем 65 г её обратилось в пар. Процесс нагревания длился 42 мин. Определи КПД плитки. (Удельная теплота плавления льда λ =330000 Дж/кг, удельная теплота парообразования воды L =2260000 Дж/кг, удельная теплоёмкость льда с1 =2100 Дж/кг·°С и воды с2 =4200 Дж/кг·°С).
16%
Объяснение:
КПД плитки: η=A(п)/A(з) ·100%
Полезная работа:
A(п)=Q=c₁m₁(t-t₁)+λm₁+c₂m₁(t₂-t)+Lm₂=m₁(c₁(t-t₁)+λ+c₂(t₂-t))+Lm₂
Q - количество теплоты нагревания и плавления льда, нагревания и парообразования воды;
m₁ - масса льда 381 г = 0,381 кг;
t - температура плавления льда 0°C;
t₁ - температура льда;
t₂ - температура кипения воды 100°С;
m₂ - масса пара 65 г = 0,065 кг.
A(п)=0,381(2100·(0+20)+330000+4200(100-0))+2260000·0,065=301752+146900=448652 Дж
Затраченная работа:
A(з)=NT
N - мощность электроплитки;
T - время нагревания 42 мин = 2520 с.
A(з)=1108·2520=2792160 Дж
η=448652/2792160 ·100%≈16%