Задача по МКТ, термодинамике №65

Просмотров 6 Комментарии 0

Большой кусок льда начали нагревать, какая масса льда растает за 11 минут, при использовании нагревательного элемента мощностью $P = 1000$ Вт, если потери энергии в окружающую среду 25%, а температура льда 0 $∘C$ ?

Переведем минуты в секунды 11 минут =660 с.
Так как потери энергии в окружающую среду 25%, то КПД нагревателя равен 100%-25% =75%. Количество теплоты, необходимое, чтобы растопить лед находится по формуле:

Q = λm, (1)

где $λ$ – удельная теплота плавления льда, $m$ – масса льда, в свою очередь количество теплоты, которое получит лед при нагреве равно:

Q = ηPt, (2)

где $η$ – КПД нагревателя, $t$ – время нагрева. Приравняем (1) и (2)

λm = ηPt,

выразим отсюда массу льда и найдем ее

m = ηP-t= 0,75⋅1000-Вт⋅660 с-= 1,5 кг λ 330000 Д ж/кг