Question

На электроплитке мощностью 500 вт с кпд 40%нагрели 0,8 л воды ,взятой при 15 градусов ,до кипения. 10% её обратилось в пар.как долго длилась нагревание

Answer 1

h = 40 % = 0,4; N = 500 Вт; V = 0,8 л = 0,810-3 м3; r = 103 кг/м3; tкип = 100С;
 с = 4190; r = 2,3106 Дж/кг; t1 = 15С.Найти:t - ?
Решение во вложении

Answer 2

Для начала рассмотрим, что такое мощность и КПД, чтобы понять, как они влияют на нагревание.

Мощность электроплитки - это количество энергии, которое она расходует в течение определенного времени. Единицей измерения мощности является ватт (Вт). Так, электроплитка мощностью 500 Вт означает, что она расходует 500 Дж энергии в секунду.

КПД (коэффициент полезного действия) - это соотношение полезной работы (в данном случае, нагрев воды) к затраченной энергии. КПД измеряется в процентах. Так, если КПД равен 40%, это означает, что только 40% затраченной энергии используется для нагрева воды, а остальные 60% теряются в виде тепла.

Теперь перейдем к самому заданию. У нас есть 0,8 л воды, которую нагревают до кипения на электроплитке мощностью 500 Вт и КПД 40%.

1. Расчитаем количество энергии, необходимое для нагрева данного количества воды. Для этого воспользуемся формулой Q = m * c * ΔT, где Q - количество энергии, m - масса вещества (в данном случае, вода), c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Масса воды нужна нам в килограммах, поэтому переведем 0,8 л воды в кг. 1 л воды = 1 кг, поэтому получим: 0,8 кг.

Удельная теплоемкость воды c = 4.186 Дж/(г * °C).

Изначальная температура воды 15°C, а до кипения нужно нагреть до 100°C. То есть, ΔT = 100°C - 15°C = 85°C.

Теперь подставим все значения в формулу: Q = 0,8 кг * 4.186 Дж/(г * °C) * 85°C. Вычислим данное выражение:

Q = 0,8 * 4.186 * 85 = 282.16 Дж.

2. Теперь посчитаем, сколько энергии будет использовано для нагрева воды с учетом КПД электроплитки. Для этого умножим количество энергии, которое нам нужно, на КПД (в процентах) и разделим на 100, чтобы получить значение в джоулях.

Энергия, которую будем использовать для нагрева: 282.16 Дж * 40/100 = 112.86 Дж.

3. Теперь остается вычислить время, которое понадобится электроплитке для использования данного количества энергии мощностью 500 Вт. Для этого воспользуемся формулой P = W/t, где P - мощность, W - работа (энергия), t - время.

Подставим значения: 500 Вт = 112.86 Дж/t. Решим уравнение относительно времени:

t = 112.86 Дж / 500 Вт = 0.22572 сек.

Таким образом, нагревание воды на электроплитке мощностью 500 Вт длилось около 0.22572 секунды.

Важно отметить, что в задании указано, что 10% нагретой воды обратилось в пар. Однако, в данном решении мы не учитываем это обстоятельство, так как не было дано значение массы пара или иного количества энергии, необходимой для превращения воды в пар. Если бы у нас была такая информация, можно было бы учесть это в вычислениях.