Дано:
Сопротивление электронагревателя, R = 160 Ом
Сила тока, I = 0.5 A
Начальная температура воды, t1 = 30 °C
Температура кипения воды, t2 = 100 °C
Время нагрева, t = 52.5 мин = 3150 с
КПД нагревателя, η = 40% = 0.40
Найти:
Масса воды
Решение:
Мощность, выделяемая нагревателем:
P = I^2 * R
Тепло, необходимое для нагрева воды до кипения:
Q = P * t / η
Используем уравнение Q = c * m * Δt, чтобы определить массу воды:
m = Q / (c * Δt)
Где Δt = t2 - t1, а c - удельная теплоемкость воды.
Рассчитаем массу воды, используя известные значения:
Δt = 100 - 30 = 70 °C
c = 4200 Дж/(кг * °C)
P = 0.5^2 * 160 = 40 Вт
Q = 40 * 3150 / 0.40 = 315000 Дж
m = 315000 / (4200 * 70) ≈ 5 кг
Ответ:
Масса воды составляет примерно 5 кг.