Решение. Определим энергию которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления: Qл = m1∙λ (1).λ = 33∙104 Дж/кг. Qл = 16,5∙104 Дж. Определим количество теплоты которая выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С: Qв = с∙m2∙(t2 – t1) (2).с = 4200 Дж/кг∙0С. Qв = -3,36∙104 Дж. Количество теплоты которое выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С меньше чем энергия которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления. Часть льда расплавится, часть останется в твердом состоянии. Энергия которая выделится при остывании воды пойдет на плавление части льда. Определим массу льда который расплавится:QB=m⋅λ, m=QBλ.m = 0,102 кг.
16%
Объяснение:
КПД плитки: η=A(п)/A(з) ·100%
Полезная работа:
A(п)=Q=c₁m₁(t-t₁)+λm₁+c₂m₁(t₂-t)+Lm₂=m₁(c₁(t-t₁)+λ+c₂(t₂-t))+Lm₂
Q - количество теплоты нагревания и плавления льда, нагревания и парообразования воды;
m₁ - масса льда 381 г = 0,381 кг;
t - температура плавления льда 0°C;
t₁ - температура льда;
t₂ - температура кипения воды 100°С;
m₂ - масса пара 65 г = 0,065 кг.
A(п)=0,381(2100·(0+20)+330000+4200(100-0))+2260000·0,065=301752+146900=448652 Дж
Затраченная работа:
A(з)=NT
N - мощность электроплитки;
T - время нагревания 42 мин = 2520 с.
A(з)=1108·2520=2792160 Дж
η=448652/2792160 ·100%≈16%
Определим энергию которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления:
Qл = m1∙λ (1).λ = 33∙104 Дж/кг.
Qл = 16,5∙104 Дж.
Определим количество теплоты которая выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С:
Qв = с∙m2∙(t2 – t1) (2).с = 4200 Дж/кг∙0С.
Qв = -3,36∙104 Дж.
Количество теплоты которое выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С меньше чем энергия которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления.
Часть льда расплавится, часть останется в твердом состоянии. Энергия которая выделится при остывании воды пойдет на плавление части льда.
Определим массу льда который расплавится:QB=m⋅λ, m=QBλ.m = 0,102 кг.