Какую массу стали, взятой при температуре плавления можно расплавить с помощью нагревательного элемента с кпд 40%, если при напряжении 100 В по нему проходит ток 10 А. Время плавления полчаса.

Дано:

n = 40% = 0,4 - коэффициент полезного действия нагревательного элемента;

U = 100 Вольт - напряжение сети;

I = 10 Ампер - величина силы тока в цепи;

t = 30 минут = 1800 секунд - промежуток времени;

q = 78000 Дж/кг - удельная теплота плавления стали.

Требуется определить m (килограмм) - какую массу стали можно расплавить.

Найдем мощность электрического тока:

W = I * U = 10 * 100 = 1000 Ватт.

Тогда работа электрического тока будет равна:

A = W * t = 1000 * 1800 = 1800000 Джоулей.

С учетом КПД нагревательного элемента:

A1 = A * n = 1800000 * 0,4 = 720000 Джоулей.

Тогда масса стали будет равна:

m = A1 / q = 720000 / 78000 = 720 / 78 = 9,2 килограмм (результат был округлен до одной десятой).

Ответ: можно расплавить сталь массой 9,2 килограмм.