Як довго треба нагрівати крижану масу масою 2 кг, яка знаходиться при температурі -16 градусів, на електроплиті

Содержание вопроса: Тепловые процессы

Объяснение:
Чтобы решить данную задачу, нам необходимо использовать формулу для расчета теплового потока, которая выглядит следующим образом:
Q = Pt, где Q - количество теплоты (Дж), P - мощность установки (Вт), t - время (сек).

Прежде чем продолжить, нам нужно выразить все величины в одной системе единиц. Поэтому, для удобства расчета, переведем массу в граммы и температуру в градусы Цельсия.

Используя формулу для вычисления теплоты, получим:
Q = m * c * ΔT,

где Q - количество теплоты (Дж), m - масса (г), c - удельная теплоемкость (Дж/г·°C), ΔT - изменение температуры (°C).

Удельная теплоемкость воды (c) составляет 4,18 Дж/г·°C.

Для решения задачи, найдем необходимое количество теплоты для изменения температуры:

Q = m * c * ΔT,
Q = 2000 г * 4,18 Дж/г·°C * (100 °C - (-16 °C)),
Q = 2000 г * 4,18 Дж/г·°C * 116 °C,
Q ≈ 964,48 кДж.

Далее, используем формулу для расчета времени:
Q = Pt,
t = Q / P,
t = 964,48 кДж / 600 Вт,
t ≈ 1607,47 сек.

Ответ: Чтобы превратить массу 2 кг льда при температуре -16 градусов в воду при температуре 100 градусов на электрической плите мощностью 600 Вт и эффективностью 75%, потребуется примерно 1607,47 секунд.

Совет:
Для более легкого понимания задачи и успешного решения, рекомендуется хорошо понять физические основы преобразования теплоты и знать формулы, используемые для расчетов. Также важно обратить внимание на систему единиц, используемую в задаче, и при необходимости провести соответствующие преобразования.

Проверочное упражнение:
Сколько времени потребуется, чтобы нагреть 500 гр льда (-10 градусов) до 50 градусов, используя электрическую плиту мощностью 800 Вт и с ККД 85%? (Ответ предоставить в секундах)