На электроплитке мощностью 1152 Вт растопили 790 г льда с начальной температурой -18°С. Полученную воду довели до кипения, причем 65 г ее обратилось в пар. Процесс нагревания длился 47 мин. Определи КПД плитки. (Удельная теплота плавления льда \(\lambda\) = 330000 Дж/кг, удельная теплота парообразования воды L = 2260000 Дж/кг, удельная теплоемкость льда с₁ = 2100 Дж/кг °С и воды с₂ = 4200 Дж/кг °С.)

Для начала, переведем все величины в систему СИ:

• Масса льда: 790 г = 0.79 кг
• Масса воды, превращенной в пар: 65 г = 0.065 кг
• Время нагрева: 47 мин = 47 * 60 = 2820 секунд

Теперь рассчитаем количество теплоты, необходимое для каждого этапа:

1. Нагрев льда от -18°С до 0°С:

   $$Q_1 = c_1 * m_{льда} * \Delta T = 2100 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} * 0.79 \text{ кг} * 18 \text{ °C} = 29838 \text{ Дж}$$

2. Плавление льда при 0°С:

   $$Q_2 = \lambda * m_{льда} = 330000 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} * 0.79 \text{ кг} = 260700 \text{ Дж}$$

3. Нагрев воды от 0°С до 100°С:

   $$Q_3 = c_2 * m_{воды} * \Delta T = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} * 0.79 \text{ кг} * 100 \text{ °C} = 331800 \text{ Дж}$$

4. Образование пара из воды при 100°С:

   $$Q_4 = L * m_{пара} = 2260000 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} * 0.065 \text{ кг} = 146900 \text{ Дж}$$

Общее количество полезной теплоты:

$$Q_{полезное} = Q_1 + Q_2 + Q_3 + Q_4 = 29838 + 260700 + 331800 + 146900 = 769238 \text{ Дж}$$

Рассчитаем количество теплоты, которое плитка отдала за время нагревания:

$$Q_{затраченное} = P * t = 1152 \text{ Вт} * 2820 \text{ с} = 3248640 \text{ Дж}$$

КПД плитки определяется как отношение полезной теплоты к затраченной:

$$\eta = \frac{Q_{полезное}}{Q_{затраченное}} * 100\% = \frac{769238}{3248640} * 100\% = 23.68\% $$

Округлим до сотых: 23.68%

Ответ: 23.68