В электрочайник мощностью 1,5 кВт налили 1 л воды при температуре = 20 C и включили в сеть. Чайник был неисправен и когда вода закипела он не выключился автоматически. Сколько воды в нем останется через 20 мин после включения, если кпд 75%

Дано:

Р=1,5 кВт=1500 Вт

t°₁=20°C

t=20 мин=1200 с

V₀=1 л

η=0,75

Найти: m

Решение:

Работа электрического тока

A=Pt=1500*1200=1800000 (Дж)

Часть (определяемая КПД) этой работы идет на нагревание воды до кипения и испарение части воды

ηA=Q₁+Q₂

На нагревание:

Q₁=cm₀ (t°-t°₁)

Известно, что 1 л чистой воды имеет массу 1 кг. Удельная теплоемкость воды с=4200 Дж/кг °С

Q₁=4200*1 (100-20) = 336000 (Дж)

На испарение:

Q₂=rm₂

Удельная теплота парообразования воды r=2256000 Дж/кг

Тогда

0,75*1800000=336000+2256000m₂

m₂=0.45 (кг)

Значит, останется

m=m₀-m₂=1-0.45=0.55 (кг)

Ответ: 550 г (0,55 л)