В алюминиевую кастрюлю массой 600 г налили 1,5 л воды с температурой 20°С и поставили на электро¬плитку,...

Для решения данной задачи нам необходимо вычислить количество теплоты, необходимое для превращения 20 % воды в пар.

Масса воды, которая превратилась в пар: m = 1,5 л 1000 г/л 0,2 = 300 г

Для превращения 1 г воды в пар необходимо 2260 кДж теплоты. Таким образом, для превращения 300 г воды в пар нам понадобится: Q = 300 г * 2260 кДж/г = 678000 кДж

Время, за которое произошло это превращение: t = 35 мин = 35 * 60 с = 2100 с

Мощность электроплитки можно найти, используя формулу: P = Q / (t * η)

где P - мощность электроплитки, Q - количество теплоты, t - время, η - КПД электроплитки.

Подставляем все значения: P = 678000 кДж / (2100 с * 0,75) = 340 кДж/с = 340 Вт

Таким образом, мощность электроплитки составляет 340 Вт.

Чтобы рассчитать мощность электроплитки, необходимо учитывать теплоемкость кастрюли, воды и фазовый переход воды в пар. Разберем задачу поэтапно.

1. Определение необходимых данных и формул:

   • Масса кастрюли (m_{\text{кастрюля}} = 600 \, \text{г} = 0.6 \, \text{кг})
   • Масса воды (m_{\text{вода}} = 1.5 \, \text{л} = 1.5 \, \text{кг})
   • Начальная температура воды (T_{\text{нач}} = 20^\circ \text{C})
   • Конечная температура воды (T_{\text{кон}} = 100^\circ \text{C})
   • Время нагрева (t = 35 \, \text{мин} = 2100 \, \text{с})
   • КПД плитки (\eta = 75 \% = 0.75)
   • Удельная теплоемкость алюминия (c_{\text{ал}} = 900 \, \text{Дж} / (\text{кг} \cdot \text{°C}))
   • Удельная теплоемкость воды (c_{\text{вода}} = 4200 \, \text{Дж} / (\text{кг} \cdot \text{°C}))
   • Удельная теплота парообразования воды (r = 2.26 \times 10^6 \, \text{Дж} / \text{кг})

2. Расчет необходимой энергии для нагрева кастрюли и воды до кипения:

   • Энергия, потраченная на нагрев кастрюли: [ Q{\text{кастрюля}} = m{\text{кастрюля}} \cdot c{\text{ал}} \cdot (T{\text{кон}} - T{\text{нач}}) ] [ Q{\text{кастрюля}} = 0.6 \, \text{кг} \cdot 900 \, \text{Дж} / (\text{кг} \cdot \text{°C}) \cdot (100^\circ \text{C} - 20^\circ \text{C}) ] [ Q_{\text{кастрюля}} = 0.6 \cdot 900 \cdot 80 = 43200 \, \text{Дж} ]

   • Энергия, потраченная на нагрев воды: [ Q{\text{вода}} = m{\text{вода}} \cdot c{\text{вода}} \cdot (T{\text{кон}} - T{\text{нач}}) ] [ Q{\text{вода}} = 1.5 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж} / (\text{кг} \cdot \text{°C}) \cdot (100^\circ \text{C} - 20^\circ \text{C}) ] [ Q_{\text{вода}} = 1.5 \cdot 4200 \cdot 80 = 504000 \, \text{Дж} ]

3. Расчет энергии, необходимой для парообразования 20 % воды:

   • Масса воды, превратившаяся в пар: [ m{\text{пар}} = 0.2 \cdot m{\text{вода}} = 0.2 \cdot 1.5 \, \text{кг} = 0.3 \, \text{кг} ]

   • Энергия парообразования: [ Q{\text{пар}} = m{\text{пар}} \cdot r ] [ Q_{\text{пар}} = 0.3 \, \text{кг} \cdot 2.26 \times 10^6 \, \text{Дж} / \text{кг} = 678000 \, \text{Дж} ]

4. Общая энергия, необходимая для нагрева и парообразования: [ Q{\text{общ}} = Q{\text{кастрюля}} + Q{\text{вода}} + Q{\text{пар}} ] [ Q_{\text{общ}} = 43200 \, \text{Дж} + 504000 \, \text{Дж} + 678000 \, \text{Дж} = 1225200 \, \text{Дж} ]

5. Энергия, затраченная электроплиткой с учетом КПД: [ Q{\text{затраченная}} = \frac{Q{\text{общ}}}{\eta} ] [ Q_{\text{затраченная}} = \frac{1225200 \, \text{Дж}}{0.75} = 1633600 \, \text{Дж} ]

6. Расчет мощности электроплитки: [ P = \frac{Q_{\text{затраченная}}}{t} ] [ P = \frac{1633600 \, \text{Дж}}{2100 \, \text{с}} \approx 778.86 \, \text{Вт} ]

Таким образом, мощность электроплитки составляет приблизительно 778.86 Вт.

Мощность электроплитки равна 1500 Вт.