Дано: масса спирта (m) - 20 грамм, начальная температура спирта (t₁) - 18°С, конечная температура спирта (t₂) - 78°С, удельная теплота испарения (L) - 0,9*10⁶ Дж/кг, удельная теплоемкость спирта (с) - 2500 Дж/кг*°С.
СИ: масса спирта (m) - 0,02 кг.
Найти: кол-во теплоты, требуемой для нагрева и испарения спирта (Q).
Найдем количество теплоты, требуемой для нагрева спирта - Q₁=cm(t₂-t₁)=2500*0.02*60=3000 Дж=3 кДж
Найдем количество теплоты, требуемой для испарения спирта - Q₂=Lm=0,9*10⁶*0,02=18 кДж
Найдем количество теплоты, требуемой для нагрева и испарения спирта - Q=Q₁+Q₂=3+18=21 кДж
ответ: 21 кДж
Сопротивление спирали электроплиты:
R = ρL/S, где ρ = 1,1 Ом·мм²/м - удельное сопр-е нихрома
L = 10 м - длина проводника
S = 0,15 мм² - площадь поперечного сечения.
Тогда:
R = 1,1 · 10 : 0,15 = 73 1/3 (Ом)
1). Количество теплоты, выделяющееся в спирали за 20 мин работы:
Q = I²Rt, где I - сила тока в спирали (А)
U = 220 В - напряжение на концах спирали
t = 20 мин = 1200 с - время работы
Ток, проходящий в спирали:
I = U/R = 220 : 73 1/3 = 3 (A)
Тогда:
Q = 3² · 73 1/3 ·1200 = 792 000 (Дж)
2). Количество теплоты, необходимое для доведения до кипения воды, массой m и начальной температурой 15°:
ηQ = cm(t₂ - t₁),
где с = 4200 Дж/(кг·град) - уд. теплоемкость воды
m - масса воды (кг)
η = 80% - КПД плиты
Δt = t₂ - t₁ = 100 - 15 = 85 (град) - разность температур
Тогда:
m = ηQ : (c · Δt) = 0,8 · 792 000 : 357 000 ≈ 1,77 (кг)
Объем воды при плотности ρ = 1 кг/дм³:
V = m/ρ = 1,77 (дм³) = 1,77 (л)