На электроплитке нагреватели 1,2 л воды от 10'C до 100'С. При этом 3% её обратилось в пар. Сколько времени длилось нагревание, если мощность плитки 800 ВТ, а её КПД 65%?

Полезная мощность электроплитки P:

P = kP₀,

где k - коэффициент полезного действии, P₀ - мощность электроплитки.

Количество теплоты Q, необходимое для нагревания и испарения воды

Q = cm (T-T₀) + r*0,03m,

где c - теплоемкость воды,

m - масса воды (масса одного литра 1 кг; 1, 2 л - 1,2 кг)

0,03m - масса пара,

T₀ и T - начальная и конечная температура воды,

r - удельная теплота парообразования.

Пусть время нагрева и испарения равно t. Тогда количество теплоты, отобранное от плитки за время t равно количеству тепла на нагревание и испарение:

Pt = Q;

kP₀t = cm (T-T₀) + 0,03rm;

t = (cm (T-T₀) + 0,03rm) / kP₀;

t = (4200 Дж/кг*град * 1,2 кг * (100 °C - 10 °C) + 0,03 * 2,3 * 10^6 Дж/кг * 1,2 кг) / (0,65 * 800 Вт)

= 1031 с.

Ответ: Понадобится 1031 с (17 мин 11 с).