Яка буде кількість води, яка випарується після 20 хвилин у результаті використання електрокип ятильника з опором

Zhuzha_2247

65

Для решения этой задачи необходимо учесть закон Джоуля-Ленца, который позволяет определить количество выделившейся тепловой энергии и, следовательно, количество воды, которое испарится.

Сначала найдем мощность, которую потребляет электрокипятильник. Для этого воспользуемся формулой:

\[ P = \frac{U^2}{R} \]

где P - мощность, U - напряжение, R - сопротивление.

Подставим в формулу известные значения:

\[ P = \frac{220^2}{160} \approx 302.5 \, \text{Вт} \]

Теперь найдем количество выделенной тепловой энергии за время работы электрокипятильника:

\[ Q = Pt \]

где Q - количество тепловой энергии, P - мощность, t - время работы.

Подставим значения:

\[ Q = 302.5 \times \frac{20}{60} \approx 100.8 \, \text{кДж} \]

Так как ККД электрокипятильника составляет 80%, то можно найти количество тепловой энергии, которое переходит в воду:

\[ Q_{\text{исп}} = Q \times \text{ККД} \]

\[ Q_{\text{исп}} = 100.8 \times 0.8 \approx 80.64 \, \text{кДж} \]

Используя удельную теплоту испарения воды, можно определить количество испарившейся воды:

\[ m = \frac{Q_{\text{исп}}}{L} \]

где m - масса воды, Q_{\text{исп}} - количество тепловой энергии, L - удельная теплота испарения.

Удельная теплота испарения воды составляет около 2260 кДж/кг.

Подставляем значения и рассчитываем:

\[ m = \frac{80.64}{2260} \approx 0.036 \, \text{кг} \]

Таким образом, количество воды, которое испарится после 20 минут использования электрокипятильника, составит примерно 0.036 кг.