Как долго потребуется тепловой электроплите мощностью 600 Вт и КПД 80% нагревать 1 кг льда, начальная температура
Как долго потребуется тепловой электроплите мощностью 600 Вт и КПД 80% нагревать 1 кг льда, начальная температура которого -20 °C, чтобы превратить его в воду, нагретую до определенной температуры?
Sverkayuschiy_Gnom_8810 61
Для решения данной задачи нам необходимо учесть несколько факторов.1. Сперва определим, сколько теплоты необходимо, чтобы превратить 1 кг льда при начальной температуре -20 °C в воду при 0 °C:
Теплота, необходимая для плавления льда: \(Q_1 = m \cdot L\), где m - масса льда (1 кг), L - теплота плавления льда (334 кДж/кг).
2. Далее найдем теплоту, необходимую для нагревания воды с 0 °C до некоторой температуры:
Теплота, необходимая для нагревания воды: \(Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta T\), где m - масса воды (1 кг), c - удельная теплоемкость воды (4,187 кДж/кг°C), \(\Delta T\) - изменение температуры.
3. Теперь учтем КПД тепловой электроплиты:
Электрическая мощность, потребляемая плитой: \(P = Q_1 + Q_2\), где Q1 и Q2 найдены на предыдущих шагах.
4. Найдем время, за которое плита превратит лед в нагретую воду:
Время нагревания: \(t = \frac{P}{P_{уч} }\), где P - полная потребляемая мощность (600 Вт), а \(P_{уч} = P \times 0.8\) - учитывая КПД плиты.
Подставим известные значения и рассчитаем время, необходимое для превращения льда в нагретую воду.