Лёд массой 2 кг, находящийся при температуре плавления, растапливают на электроплитке.

Лёд массой 2 кг, находящийся при температуре плавления, растапливают на электроплитке. В электроплитке две спирали по 20 Ом любая соединены параллельно, и включены в сеть напряжением 220В. Весь лёд растаял через 195 с. Найти КПД процесса. Удельная теплота плавления льда 3,3*10^5

Задать свой вопрос
2 ответа
Задача на уравнение термического баланса, Ну и попутно на законы Ома и Джоуля-Ленца. Желая баланса здесь всего ничего.
Для плавления льда массой  m находящегося при температуре плавления к нему необходимо подвести количество теплоты:
Q1=qmQ_1=qmQ1=qm (1)  
Где q- удельная теплота плавления льда
q=335*10 Дж/кг

Q1=3351032=670103Q_1=335*10^3*2=670*10^3Q1=3351032=670103 Дж

При пропускании тока через проводник на нем за время t выделится количество теплоты:
Q2=IUtQ_2=IU\cdot \Delta tQ2=IUt   (2)
I - ток через провдник (в Амперах)
U - Напряжение на концах провдника (в Вольтах)
t - Интервал временим (с)
В нашем случае ток равен 
I=U2RI= \fracU2RI=2RU (3)
R- противодействие одной спирали. Две одинаковые соединены поочередно, означает суммарное противодействие одинаково 
2R=2*20=40 Ом.    (4)
Ну что ж, Подставляем числовые значения в (2) и с учетом (3) и (4) (не забываем 12мин=720с) ,получаем Q
Q2=22022040720=871,2103Q_2=220*\frac22040*720=871,2 *10^3Q2=22040220720=871,2103Дж

КПД Это отношение на теоретическом уровне нужных на плавление затрат теплоты к полным затратам. Т.е в нашем случае:
=Q1Q2=670103871,21030,77\eta = \fracQ_1Q_2= \frac670*10^3871,2*10^3 \approx 0,77=Q2Q1=871,21036701030,77 

ОТВЕТ: 0,77

Поначалу надобно отыскать количество тепла на плавление льда. Это будет 330000х2=660000 Дж. Позже количество тепла при работе плиты за 195 с. Спирали при II соединении вкупе дают 10 Ом. Ток будет 220/10=22 А. Мощность плиты 220х22=4840 Вт. За 195 с выделится 4840х195=943800 Дж. КПД процесса 660000/943800=0,699=70%. Вот приблизительно так! Береги зубы, гранит науки жесткий!

, оставишь ответ?
Имя:*
E-Mail:


Добро пожаловать!

Для того чтобы стать полноценным пользователем нашего портала, вам необходимо пройти регистрацию.
Зарегистрироваться
Создайте собственную учетную запить!

Пройти регистрацию
Авторизоваться
Уже зарегистрированны? А ну-ка живо авторизуйтесь!

Войти на сайт