Як довго буде тривати процес нагрівання 2 кг льоду при температурі -16 градусів на електроплиті потужністю 600 Вт

Магнитный_Зомби

35

Для решения этой задачи, нам нужно использовать формулу для вычисления количества теплоты:

\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\]

Где:
\(Q\) - количество теплоты в джоулях,
\(m\) - масса в килограммах,
\(c\) - удельная теплоёмкость воды (4186 Дж/кг·°С),
\(\Delta T\) - изменение температуры в градусах Цельсия.

Сначала найдём количество теплоты, необходимое для нагревания льда от -16°C до 0°C:

\[\Delta T_1 = 0°C - (-16°C) = 16°C\]
\[Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T_1\]

Подставим значения и рассчитаем:

\[Q_1 = 2 \, \text{кг} \cdot 4186 \, \text{Дж/кг·°С} \cdot 16 \, \text{°С}\]

Теперь найдём количество теплоты, необходимое для плавления льда:

\[Q_2 = m \cdot L\]

Где \(L\) - удельная теплота плавления льда (334000 Дж/кг).

Подставим значения и рассчитаем:

\[Q_2 = 2 \, \text{кг} \cdot 334000 \, \text{Дж/кг}\]

Наконец, найдём количество теплоты, необходимое для нагревания воды от 0°C до 100°C:

\[\Delta T_3 = 100°C - 0°C = 100°C\]
\[Q_3 = m \cdot c \cdot \Delta T_3\]

Подставим значения и рассчитаем:

\[Q_3 = 2 \, \text{кг} \cdot 4186 \, \text{Дж/кг·°С} \cdot 100 \, \text{°С}\]

Теперь сложим все три полученных значения теплоты для получения общего количества теплоты:

\[Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 + Q_3\]

Теперь, чтобы найти время, в течение которого будет происходить нагревание, используем следующую формулу:

\[t = \frac{Q_{\text{общ}}}{P \cdot \eta}\]

Где:
\(t\) - время в секундах,
\(P\) - мощность плиты в ваттах,
\(\eta\) - ККД (в долях, а не в процентах).

Подставим значения и рассчитаем:

\[t = \frac{Q_{\text{общ}}}{600 \, \text{Вт} \cdot 0,75}\]

Объединим все вычисления и найдем ответ.