Дано:
I = 5 A
U = 100 B
Δt = 8 min
m = 0,6 kg
c = 4200 Дж/кг°С
t₁ = 12°C
t₂ = 100°C
η - ?
Формула:
Q₁ = I · U · Δt
Q₂ = c · m ·(t₂ - t₁)
η = Q₁ / Q₂ · 100%
η =c · m ·(t₂ - t₁) / (I · U · Δt) ·100% = (4200 Дж/кг°С · 0,6 kg · 88°C / 5 A ·100 B · 480 c) · 100 % = 92 %
Речь идет о тепловой мощности. Сама формула сложная, надо знать коэффициент теплопередачи, площади поверхностей. Упростив задачу можно найти на школьном уровне 92% затраченной мощности P = I · U.
P = 5 A · 100 B = 500 Вт
Найдем 92%: Р отдачи = 0,92 · 500 Вт = 460 Вт
ответ: тепловая мощность 460 Вт, тепловая отдача 460 Дж/с
Обозначим: х, m -масса и плотность олова; у, n -масса и плотность железа; М, р -масса и плотность сплава.
Объем вещества = масса/плотность.
Исходя из закона сохранения масс и объемов , составим уравнения для массы и объема сплава исходных веществ:
{ х+у=М, { х/m+y/n=M/p; nx+my=(mn/p)M. Будем искать у: nx/m+y=nM/p, подставляем x=M-y, Mn/m-yn/m+y=Mn/p, приводим подобные у(m-n)=Mn(m-p)/p, откуда у=М(n/p)(m-p)/(m-n). Аналогично находим х=М(m/p)(n-p)/(n-m).
Расчет: у=20*7800*(7300-7617)/ [7617*(7300-7800)] ≈ 13 кг - железа, тогда олова (по закону проще) х=20-13=7 кг.
ответ: 7 кг олова, 13 кг железа