Объяснение:
2. Формула мощности электрического тока: P = U * I.
По закону Ома: I = U / R. Формула сопротивления: R = p * l / S, где p – удельное сопротивление, которое зависит от материала, l – длина проводника, S – площадь поперечного сечения проводника. Поменялась по условию задачи только длина, материал и поперечное сечение то же самое, тогда стало: R = p * 1,2 l / S. Было: P(1) = U * I = U * U / R = U^2 * S / p * I. Стало: P(2) = U^2 * S / p * 1,2 l = (U^2 * S / p * I) * 5/6. Т.о. P(2) = P(1) * 5/6. Т.е. в 5/6 по факту уменьшилась мощность плитки.
3. Дано:
∆t = 10 мин = 10 * 60 с = 600 с.
T(нач) = 20 °C
T(кон) = 100°С (т.о. ∆T = T(кон) – T(нач) = 80°С)
n (КПД) = 60%
с (удельная теплоёмкость воды) = 4200 Дж*кг/°С.
L (удельная теплота парообразования воды) = 2,3 * 10^6 Дж/кг
m2 = m (масса воды в кастрюле) / 2
Найти: ∆t2 – время, за которое m2 превратится в пар?
Сначала по условию работа электрического тока идёт на нагревание кастрюли (это полезная работа) но при этом не вся, а с учётом КПД 60%.
КПД = Ап (полезная работа) / Аз (затраченная т.е. в данном случае та, что была выделена электрическим током за определенное время и равна U * I * ∆t (время) )
Нагревание высчитывается так: Q = c * m * ∆T (разность температур)
Т.о. U * I * ∆t * n = Q (нагревание) <=> U * I * 600с * 0,6 = c * m * 80 °С <=> U * I * n = 4200 * 80 / 600 * m = m * 7 * 80 = m * 560.
Далее полезной работой является превращение воды в пар, что высчитывается по формуле: Q = L * m2.
Значит U * I * n * ∆t2 = L * m2 <=> 560 * m * ∆t2 = L * 1/2 * m <=> 1120 * ∆t2 = 2,3 * 10^6 <=> ∆t2 = 2,3 * 10^6 / 1120 = 2053 с.
Поправьте меня, если что.
КПД= А(п)/А(з)*100%
А(п)= Р*h=mgh=0.4*0.2*10=0.8(Дж)
А(з)=FS=2.5*0.6=1.5(Дж)
КПД=0,8/1,5*100=53%