R = 220 Ом.
U = 220 В.
mл = 100 г = 0,1 кг.
Т = 10 мин = 600 с.
t1 = 0 °C.
t2 = 20 °C.
Cв = 4200 Дж/кг *°C.
q = 3,4 *10^5 Дж/кг.
mв - ?
Количество теплоты Qн, которое необходимо для нагревания воды со льдом, определяется формулой: Qн = Cв *mв *(t2 - t1) + Cв *mл *(t2 - t1) + q *mл.
Количество теплоты Qк, которое выделяется в кипятильнике определяется законом Джоуля-Ленца: Qк = U^2 *T/R, где U - напряжение тока, T - время прохождения тока в кипятильнике, R - сопротивление кипятильника.
Количество теплоты, которое выделяется в кипятильнике, идёт на нагревание воды и плавление льда: Qн = Qк.
Cв *mв *(t2 - t1) + Cв *mл *(t2 - t1) + q *mл = U^2 *T/R.
Cв *mв *(t2 - t1) = U^2 *T/R - Cв *mл *(t2 - t1) - q *mл.
mв = (U^2 *T/R - Cв *mл *(t2 - t1) - q *mл) /Cв *(t2 - t1).
mв = ((220 В)^2 *600 с/220 Ом - 4200 Дж/кг *°C *0,1 кг *(20 °C - 0 °C) - 3,4 *10^5 Дж/кг *0,1 кг) /4200 Дж/кг *°C *(20 °C - 0 °C) = 1,06 кг.
Ответ: первоначально в сосуде было mв = 1,06 кг воды.
Автор:
pugsleysampsonДобавить свой ответ