На электроплитке мощностью 1976 Вт растопили 847 г льда с начальной температурой −16 °С. Полученную воду довели до кипения, причем 77 г её обратилось в пар. Процесс нагревания длился 49 мин. Определи КПД плитки. (Удельная теплота плавления льда λ =330000 Дж/кг, удельная теплота парообразования воды L =2260000 Дж/кг, удельная теплоёмкость льда с1 =2100 Дж/кг·°С и воды с2 =4200 Дж/кг·°С).

г

97,9%

Объяснение:

Дано:

P = 1 509 Вт

m1 = 0,528 кг

t1 = -15 °с

tп = 0 °с

tk = 62°c

m2 = 0,047 кг

t = 2940 c  

λ = 330000 Дж / кг

L = 2260000 Дж / кг

с1 = 2100 Дж / кг * °с

с2 = 4200 Дж / кг * °с

Найти:

μ - ?

μ = Aп / Аз * 100 %

Аз = 2940 * 1509 =  4436460 Дж

Ап = Q

Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4

Q1 = c1m1(tп - t1) = 2100 * 0,528 * 15 = 16 632Дж

Q2 = λm1 = 330000 * 0,528 = 174 240 Дж

Q3 = c2m1(tk - tп) = 4200 * 0,528* 62= 137 491,2 Дж

Q4 = Lm2 = 2260000 * 0,047 = 106 220 Дж

Aп = Q = 16 632+174 240+137 491,2+106 220 =  434 583,2Дж

μ = 434 583,2/4436460 *100%=97,9%

движение с горы - равноускоренное с ускорением а1. найдем его:

s= a1t^2/2,   a1 = (2s)/(t^2)

тогда скорость в конце горы:

v = a1t = 2s/t = 8 м/с.

движение по горизонтальному участку - равнозамедленное, с ускорением -а2

уравнения кинематики:

v-a2t2 = 0                                                         t2 = v/a2

s= vt2 - (a2t2^2)/2   из этой системы получим: s = v^2/2a2.

отсюда находим t2: t2 = 2s/v = 40/8 = 5 c.

общее время движения: t + t2 = 15 c.

средняя скорость по определению (весь путь поделить на все время):

vср = (s+s)/(t+t2) = 60 / 15 = 4м/с.

ответ: 8 м/с;   15 с;   4 м/с.