Ребята, помогите, просидела час и ничего не вышло((( Электроплитка с сопротивлением R=24 Ом питается от источника с напряжением U=120 в. На плитке вскипятили м=1,5 кг воды, взятой при начальной температуре 1=7°C, причем 10% выкипело воды. Определить время нагревания, если КПД плитки = 60%. Удельная теплоемкость воды с = 4,18 Дж/(г·К), ее удельная теплота парообразования – 2250 Дж/г

Дано:

R = 24 Ом
U = 120 В
m = 1,5 кг
t1 = 7 °C
t2 = 100 °C
μ = 10%
η = 60%
c = 4,18 Дж/(г*К) = 4180 Дж/(кг*°С)
L = 2250 Дж/г = 2250000 Дж/кг
t - ?

Решение:

η = (Qп / Qз)*100% (Qп - полезная теплота, Qз - затраченная теплота)

Qп = Qн + Qпар (Qн - теплота, прошедшая на нагрев, Qк - теплота парообразования)

Qн = c*m*(t2 - t1)
Qпар = Lm'
m' = (μ/100%)*m

Qпар = μ*L*m/100%

Qп = c*m*(t2 - t1) + μ*L*m/100% = m*[100%*c(t2 - t1) + μ*L]/100%

Qз = I²Rt - по закону Джоуля-Ленца
I = U/R

Qз = (U/R)²Rt = (U²/R)*t

Подставляем всё в первую формулу:

η = (Qп / Qз)*100% = 100%* [ m*[100%*c(t2 - t1) + μ*L]/100% ] / [ (U²/R)*t ] = m*[100%*c(t2 - t1) + μ*L] * R / (U²*t)

Выражаем время:

η = { m*[100%*c(t2 - t1) + μ*L] * R / U² } / t
t = { m*[100%*c(t2 - t1) + μ*L] * R / U² } / η
t = m*[100%*c(t2 - t1) + μ*L] * R / (U²*η) = 1,5*[100%*4180*(100 - 7) + 10*2250000) * 24 / (120²*60) = 2557,25 c = 42,6 мин = 0,7 ч

Ответ: 2557,25 с (42,6 мин или 0,7 ч).