дано:
- масса льда: m = 2 кг
- удельная теплота плавления льда: Х = 340 кДж/кг = 340000 Дж/кг (в СИ)
- сила тока в нагревателе: I = 4 А
- напряжение в сети: U = 200 В
- КПД нагревателя: η = 85% = 0,85 (в десятичной форме)
найти:
количество теплоты Q, необходимое для плавления льда
решение:
1. Сначала найдем количество теплоты, необходимое для полного плавления льда по формуле:
Q = m * Х.
Подставим известные значения:
Q = 2 кг * 340000 Дж/кг = 680000 Дж.
2. Теперь определим количество теплоты, которое может быть передано нагревателем. Для этого сначала найдем мощность нагревателя:
P = U * I,
где U - напряжение, I - сила тока.
Подставим известные значения:
P = 200 В * 4 А = 800 Вт.
3. Учитывая КПД нагревателя, определим полезную мощность:
Pполезная = η * P.
Подставим найденное значение мощности:
Pполезная = 0,85 * 800 Вт = 680 Вт.
4. Теперь найдем время t, необходимое для передачи тепла Q:
Q = Pполезная * t.
Следовательно, t = Q / Pполезная.
Подставим известные значения:
t = 680000 Дж / 680 Вт = 1000 секунд.
ответ:
Количество теплоты, необходимое для плавления 2 кг льда составляет 680000 Дж.