Металлический шар массой m1 = 2 кг упал на свинцовую пластину массой m2 = 1 кг и остановился. При этом пластина нагрелась на 3,2 °С. С какой высоты упал шар, если на нагревание пластины пошло 80% выделившегося при ударе количества теплоты? (удельная теплоемкость свинца 140 Дж/(кг* 0С)) С1. Чему равен КПД электроплитки мощностью 660 Вт, если на ней за 35 мин нагрели 2 кг воды от 20 до 100 оС? (удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг* 0С)) С1. Чему равна масса воды, которую нагревают от 20 до 100 оС с помощью электронагревателя мощностью 500 Вт в течение 35 мин, если известно, что КПД нагревателя 64%? (удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг* 0С)) С1. Сколько времени потребуется электрическому нагревателю, чтобы довести до кипения 2,2 кг воды, начальная температура которой 10 °С? Сила тока в нагревателе 7 А, напряжение в сети 220 В, КПД нагревателя равен 45%. (удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг* 0С), температура кипения воды 100 0С)
Пусть h - искомая высота, с которой упал шар. Тогда количество потерянной энергии при падении шара равно энергии, выделившейся при нагревании пластины: m1 g h = m2 c ΔT 2 9.8 h = 1 140 3.2 19.6h = 448 h = 22.86 м
КПД электроплитки можно найти по формуле: КПД = (Qполезная / Qзатраченная) 100% Qзатраченная = P t = 660 35 60 = 1386000 Дж Qполезная = m c ΔT = 2 4200 80 = 672000 Дж КПД = (672000 / 1386000) * 100% = 48.51%
Обозначим массу воды как m. Тогда можно составить уравнение: P t = m c ΔT / КПД 500 35 60 = m 4200 80 / 0.64 1050000 = m 4200 80 / 0.64 m = 1050000 0.64 / (4200 * 80) = 20,625 кг
Энергия, затраченная на нагревание воды до температуры кипения: Q = m c ΔT = 2.2 4200 90 = 831600 Дж Мощность нагревателя: P = U I = 220 7 = 1540 Вт Время нагревания: t = Q / (P КПД) = 831600 / (1540 0.45) ≈ 400 сек = 6 мин 40 сек.
Пусть h - искомая высота, с которой упал шар. Тогда количество потерянной энергии при падении шара равно энергии, выделившейся при нагревании пластины:
m1 g h = m2 c ΔT
2 9.8 h = 1 140 3.2
19.6h = 448
h = 22.86 м
КПД электроплитки можно найти по формуле:
КПД = (Qполезная / Qзатраченная) 100%
Qзатраченная = P t = 660 35 60 = 1386000 Дж
Qполезная = m c ΔT = 2 4200 80 = 672000 Дж
КПД = (672000 / 1386000) * 100% = 48.51%
Обозначим массу воды как m. Тогда можно составить уравнение:
P t = m c ΔT / КПД
500 35 60 = m 4200 80 / 0.64
1050000 = m 4200 80 / 0.64
m = 1050000 0.64 / (4200 * 80) = 20,625 кг
Энергия, затраченная на нагревание воды до температуры кипения:
Q = m c ΔT = 2.2 4200 90 = 831600 Дж
Мощность нагревателя:
P = U I = 220 7 = 1540 Вт
Время нагревания:
t = Q / (P КПД) = 831600 / (1540 0.45) ≈ 400 сек = 6 мин 40 сек.