На электроплитке мощностью 1136 Вт растопили 730 г льда с начальной температурой −24 °С. Полученную воду довели до кипения, причем 54 г её обратилось в пар. Процесс нагревания длился 48 мин. Найди КПД плитки. (Удельная теплота плавления льда λ =330000 Дж/кг, удельная теплота парообразования воды =2260000 Дж/кг, удельная теплоёмкость льда с1 =2100 Дж/кг·°С и воды с2 =4200 Дж/кг·°С).

отдам 20-
!

1) FA = p * g * V > p = FA / g * V 

FA - сила Архимеда ( 4 Н ) 
g - ускорение свободного падения ( 10 Н / кг ) 
V - объём ( 400 см³ = 0,0004 м³ )

p = 4 / 10 * 0,0004 = 4 / 0,004 = 1000 кг / м³ - это вода.

2) Р в воде = Р в воздухе - FA 

P = m * g 

m - масса 
g - ускорение свободного падения ( 10 Н / кг ) 

m = p * V 

p - плотность ( 2700 кг / м³ ) 
V - объём ( 0,4 дм³ = 0,0004 м³ ) 

m = 2700 * 0,0004 = 1.08 кг 

P = 1,08 * 10 = 10.8 H 

FA = p * g * V 

p - плотность ( 1000 кг / м³ ) 
g = 10 H / кг 
V = 0,0004 м³

FA = 1000 * 10 * 0,0004 = 4 H 

Р в воде = 10,8 - 4 = 6,8 Н 

Температуру увеличили вдвое, значит она стала равна 800 К.

Первый закон термодинамики:
Q = ΔU + A, где
Q – подведённое количество теплоты, Дж;
ΔU – изменение внутренней энергии газа, Дж;
A – работа газа, Дж.

ΔU = 3/2*ν*R*ΔT, где
ν – количество вещества, моль;
R = 8,314 Дж/(моль*К) – универсальная газовая постоянная;
ΔT = 800 К - 400 К = 400 К – изменение температуры.

Видимо, поршень может двигаться. Будем считать, что без трения. Тогда это изобарный процесс. При изобарном процессе:
A = p*ΔV = ν*R*ΔT (это следует из уравнения Клапейрона–Менделеева).

Тогда для изобарного процесса (всегда):
Q = 3/2*ν*R*ΔT + ν*R*ΔT = 5/2*ν*R*ΔT.

Q = 5/2 * 2 моль * 8,314 Дж/(моль*К) * 400 К = 16628 Дж ≈ 16,6 кДж.



Если же поршень стоит "намертво", т.е. не перемещается, то объём не меняется, и это изохорный процесс. Думаю, имелось в виду первое, но и для этого приведу решение.

Первый закон термодинамики:
Q = ΔU + A

Работа газа A в изохорном процессе равна 0 (т.к. газ ни расширяется, ни сжимается).
Q = ΔU = 3/2*ν*R*ΔT
Q = 3/2 * 2 моль * 8,314 Дж/(моль*К) * 400 К = 9976,8 Дж ≈ 10,0 кДж.