Моя задача — найти КПД электроплитки, поэтому попробую рассчитать его на основе предоставленных данных․1․ Расплавление льда⁚
Первым этапом было расплавление 316 г льда с начальной температурой -16°С․ Для этого воспользуемся удельной теплотой плавления льда, которая составляет 330000 Дж/кг․Теплота, необходимая для расплавления данного количества льда, вычисляется по формуле⁚
Q1 m * L,
где m ⎻ масса льда, L — удельная теплота плавления льда․Вставляя значения⁚
Q1 316 г * 330000 Дж/кг 104280000 Дж․2․ Нагревание воды⁚
Затем полученную воду довели до кипения․ Для этого рассчитаем тепло, необходимое для нагревания воды от -16°С до кипения․ Для воды удельная теплоемкость составляет 4200 Дж/(кг·с)․Тепло, необходимое для нагревания данного количества воды, можно рассчитать по формуле⁚
Q2 m * C * Δt,
где m ⎻ масса воды, C — удельная теплоемкость воды, Δt ⎻ изменение температуры․Поскольку у нас не указана конечная температура, можно предположить, что это 100°С, т․е․ масса пара масса воды․ Таким образом⁚
m 316 г 74 г 390 г․Δt 100°С ⎻ (-16°С) 116°С․Вставляя значения в формулу⁚
Q2 390 г * 4200 Дж/(кг·с) * 116°С 1938480000 Дж;3․ Расчет общей потребляемой энергии⁚
Общая потребляемая энергия равна сумме теплоты, затраченной на расплавление льда и теплоте, необходимой для нагревания воды⁚
Qобщ Q1 Q2 104280000 Дж 1938480000 Дж 2042760000 Дж․4․ Расчет КПД⁚
КПД (коэффициент полезного действия) рассчитывается как отношение полезной работы к затраченной энергии⁚
η Полезная работа / Затраченная энергия․В данном случае полезная работа — это количество энергии, которое ушло на нагревание воды до кипения и испарение․ Затраченная энергия — это общая потребляемая энергия․Полезная работа (Qполезн) равна теплоте испарения воды⁚
Qполезн m * L 74 г * 2260000 Дж/кг 167244000 Дж․Теперь можем рассчитать КПД⁚
η Qполезн / Qобщ 167244000 Дж / 2042760000 Дж 0․0819․Для получения ответа в процентах, умножим полученное значение на 100⁚
η 0․0819 * 100 8․19%․
Таким образом, КПД электроплитки составляет около 8․19%․