<h2><u>Дано</u>:</h2>
Масса <u>алюминиевой</u> кастрюли: кг.
Объём воды: л м³.
Плотность воды: кг/м³.
Масса льда: г кг.
Мощность плиты: Вт.
Время работы плиты: мин с.
КПД плиты: .
Начальная температура системы: .
Температура кипения воды: .
<u>Найти</u> нужно массу испарившейся воды:
<h2><u>Решение</u>:</h2>
0. Энергия, полученная от нагревания плиты тратится на плавление льда, нагревание кастрюли и всей воды до температуры кипения соответственно воды и далее парообразование какой-то массы воды. То есть:
1. Масса воды находится по тривиальной формуле:
2. Из определения КПД найдём полезную работу плиты:
3. Теплота плавления льда: где Дж/кг - удельная теплота плавления льда.
<em>Р</em><em>асплавившись, лёд станет водой. Далее греть будем всю воду, включая "бывший лёд".</em>
4. Теплота нагревания кастрюли: где Дж/(кг·°C) - удельная теплоёмкость алюминия.
5. Теплота нагревания <u>всей</u> воды: где Дж/(кг·°C) - удельная теплоёмкость воды.
6. Теплота парообразования неизвестной массы воды: где Дж/кг - удельная теплота парообразования воды.
7. Объединяем все предыдущие труды.
8. Выразим искомую массу из (7):
<h3><u>Численно получим</u>:</h3>
<u>Переведём в граммы</u>: 0,173 кг = 173 г.
<h2><u>Ответ</u>: 173 г.</h2>