Необходимо расплавить полностью m = 6 кг льда, взятого при температуре 0°С Сила тока в нагревателе равна I = 5 А, напряжение в сети U = 200 В, КПД нагревателя равен η = 68%. Удельная теплота плавления льда равна λ = 340 кДж/кг. Определите количество теплоты, которое необходимо передать льду, чтобы его полностью расплавить. Ответ выразить в кДж, округлив до целых. Введите целое число или десятичную дробь... Выберите формулу, по которой можно вычислить время, необходимое для плавления льда. τ = λ⋅m / I⋅U⋅η τ = I⋅U / λ⋅m⋅η τ = I⋅U⋅η / λ⋅m τ = λ⋅m⋅η / I⋅U Сколько времени τ потребуется, чтобы расплавить полностью лед. Ответ выразить в мин, округлив до целых.

Привет! Давай разберемся с этой задачей по физике вместе.

Сначала найдем количество теплоты Q, необходимое для плавления льда. Формула для этого такая:

$$ Q = λ · m $$

Где:

• λ (лямбда) — удельная теплота плавления льда (340 кДж/кг).
• m — масса льда (6 кг).

Подставляем значения:

$$ Q = 340 · 6 = 2040 · кДж $$

Итак, чтобы расплавить лед, нам нужно 2040 кДж теплоты. Этот ответ нам понадобится для следующего шага.

Теперь выберем правильную формулу для расчета времени τ. Работа, совершаемая нагревателем, равна теплоте, переданной льду, с учетом КПД:

$$ A = \frac{Q}{η} $$

Также мы знаем, что работа электрического тока равна:

$$ A = I · U · τ $$

Приравниваем эти два выражения:

$$ \frac{Q}{η} = I · U · τ $$

Выражаем время τ:

$$ τ = \frac{Q}{I · U · η} $$

Подставляем вместо Q формулу плавления: λ · m

$$ τ = \frac{λ · m}{I · U · η} $$

Смотрим на предложенные варианты. Наша формула совпадает с первым вариантом.

Правильная формула:

$$ τ = \frac{λ · m}{I · U · η} $$

Теперь рассчитаем само время. Нам нужно перевести КПД из процентов в десятичную дробь:

η = 68% = 0.68

Подставляем все значения в формулу времени:

$$ τ = \frac{340 · 6}{5 · 200 · 0.68} $$

Сначала вычислим числитель:

$$ 340 · 6 = 2040 $$

Теперь вычислим знаменатель:

$$ 5 · 200 · 0.68 = 1000 · 0.68 = 680 $$

Теперь делим числитель на знаменатель:

$$ τ = \frac{2040}{680} = 3 $$

Получили время в секундах, потому что все единицы измерения были в системе СИ (А, В, кг, кДж/кг). Нам нужно выразить ответ в минутах.

Чтобы перевести секунды в минуты, нужно разделить на 60:

$$ τ (мин}) = \frac{3 с}{60 с/мин}} = 0.05 мин} $$

Но задача просит округлить до целых. Поскольку 0.05 ближе к 0, чем к 1, округляем до 0.

Ответ: 0