Question

Электрический нагреватель работает от напряжения 220 В и имеет сопротивление 50 Ом. Сколько времени ему потребуется, чтобы расплавить 2 кг льда с темпера- турой 0 °С и нагреть полученную воду до кипения?
Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг· °С).
Удельная теплота плавления льда 330 000 Дж/кг

Answer 1

Дано:
U = 220 В
R = 50 Ом
m = 2 кг
Сводные данные:
Сводные данные:
Сводные данные:
Сводные данные:
m = 2 кг
Сводные данные:
Сводные данные:
Сводные данные:
m = 2 кг
Сводные данные:
Сводные данные:
Сводные данные:
m = 2 кг
Сводные данные:
Сводные данные:
Сводные данные:
m = 2 кг

Найти: время, необходимое для расплавления льда и нагрева воды до кипения.

Решение:
1. Рассчитаем мощность электрического нагревателя:
P = U^2 / R = 220^2 / 50 = 968 Вт

2. Рассчитаем количество энергии, необходимое для расплавления льда:
Q1 = m * L = 2 * 330000 = 660000 Дж

3. Рассчитаем количество энергии, необходимое для нагрева воды до кипения:
Q2 = m * c * Δt = 2 * 4200 * 100 = 840000 Дж

4. Общее количество энергии:
Q = Q1 + Q2 = 660000 + 840000 = 1500000 Дж

5. Найдем время, за которое нагреватель выделит всю эту энергию:
t = Q / P = 1500000 / 968 ≈ 1550 секунд ≈ 26 минут

Ответ: На нагревание 2 кг льда до кипения уйдет около 26 минут.