Дано:
Uд = 220 В
t1 = 20 °C
R1 = 48 Ом
t2 = 100 °C
t = 1,0 мин = 60 с
α = 4,6 * 10^(-3) К^(-1)
L = 2,6 МДж/кг = 2,6 * 10^6 Дж/кг
Найти:
Массу воды m, превратившейся в пар.
Решение:
1. Сначала найдем сопротивление спирали при температуре кипения t2. Для этого используем формулу:
R2 = R1 * (1 + α * (t2 - t1))
R2 = 48 Ом * (1 + 4,6 * 10^(-3) К^(-1) * (100 °C - 20 °C))
R2 = 48 Ом * (1 + 4,6 * 10^(-3) * 80)
R2 = 48 Ом * (1 + 0,368)
R2 ≈ 48 Ом * 1,368
R2 ≈ 65,73 Ом
2. Теперь найдем мощность P, выделяемую в кипятильнике:
P = Uд^2 / R2
P = (220 В)^2 / 65,73 Ом
P = 48400 / 65,73
P ≈ 736,41 Вт
3. Теперь найдем количество теплоты Q, полученной за время t:
Q = P * t
Q = 736,41 Вт * 60 с
Q ≈ 44184,6 Дж
4. Теперь найдем массу воды m, которая превратилась в пар, используя удельную теплоту парообразования:
m = Q / L
m = 44184,6 Дж / (2,6 * 10^6 Дж/кг)
m ≈ 0,01696 кг
Ответ:
Масса воды, превратившейся в пар, составляет примерно 0,01696 кг.