5. Сколько льда, взятого при -10°С, можно растопить за 10 мин на электроплитке, работающей от сети напряжением 220 В при токе 3 А, если общий КПД установки 80%? Удельная теплоемкость льда 2100 Дж/кг·К. Удельная теплота плавления льда 340 кДж/кг.

Затраченная энергия A = U * I * t = 220 В * 3 А * (10 * 60 с) = 396000 Дж.

Полезная энергия Q_пол = КПД * A = 0,80 * 396000 Дж = 316800 Дж.

Энергия, необходимая для нагрева льда до 0°С: Q₁ = c_льда * m * ΔT = 2100 Дж/кг·К * m * (0°С - (-10°С)) = 21000 * m Дж.

Энергия, необходимая для плавления льда: Q₂ = λ * m = 340000 Дж/кг * m.

Общая энергия Q_пол = Q₁ + Q₂ = 21000 * m + 340000 * m = 361000 * m.

m = Q_пол / 361000 = 316800 Дж / 361000 Дж/кг ≈ 0,878 кг.