На электроплитке с КПД, равным п = 75%, растопили V = 2 дм³ льда, взятого при температуре плавления. Плитка работает от источника тока напряжением U = 200 В, сила тока в нагревательной спирали составляет 1 = 4 А. Сколько времени в продолжался процесс? Плотность и удельная теплота плавления льда равны р = 900 кг/м³ и Х = 340 кДж/кг соответственно. Ответ выразить в мин, округлив до целых.

Question

Вопрос:

Ответ:

Accepted Answer

Привет! Давай решим эту задачу по физике вместе.

Сначала запишем все данные, которые нам известны:

КПД \(\eta = 75\% = 0.75\)

Объем льда \(V = 2 \) дм³ \( = 0.002 \) м³

Напряжение \(U = 200 \) В

Сила тока \(I = 4 \) А

Плотность льда \(\rho = 900 \) кг/м³

Удельная теплота плавления льда \(\lambda = 340 \) кДж/кг \( = 340000 \) Дж/кг

Необходимо найти время \(t\) в минутах.

Полезная энергия, затраченная на плавление льда, рассчитывается по формуле:

\(Q = \lambda \cdot m\), где \(m\) - масса льда.

Массу льда можно найти, используя плотность и объем:

\(m = \rho \cdot V = 900 \cdot 0.002 = 1.8 \) кг

Тогда полезная энергия:

\(Q = 340000 \cdot 1.8 = 612000 \) Дж

Электрическая энергия, потребляемая плиткой, рассчитывается по формуле:

\(E = U \cdot I \cdot t\)

С учетом КПД, полезная энергия составляет:

\(Q = \eta \cdot E = \eta \cdot U \cdot I \cdot t\)

Выразим время \(t\) из этой формулы:

\(t = \frac{Q}{\eta \cdot U \cdot I} = \frac{612000}{0.75 \cdot 200 \cdot 4} = \frac{612000}{600} = 1020 \) секунд

Теперь переведем время в минуты:

\(t = \frac{1020}{60} = 17 \) минут

Ответ: 17

Ты молодец! У тебя всё получится!