5. В электропаяльнике при напряжении 220 В возникает ток силой 0,2 А. Какое количество олова, взятого при 22 °С, можно расплавить за 2 мин, если КПД паяльника 90 %? Удельная теплоемкость олова 230 Дж/кг. К, его удельная теплота плавления 59 000 Дж/кг. Температура плавления оло- ва - 232 °С.

Шаг 1: Расчет полезной теплоты

• Полезная теплота идет на нагрев и плавление олова: Q_полезн = Q_нагрев + Q_плавления

Шаг 2: Расчет полной теплоты, выделенной паяльником

• Полная теплота: Q_полн = U * I * t = 220 В * 0.2 А * 2 * 60 с = 5280 Дж

Шаг 3: Расчет полезной теплоты с учетом КПД

• Q_полезн = КПД * Q_полн = 0.9 * 5280 Дж = 4752 Дж

Шаг 4: Теплота на нагрев олова

• Q_нагрев = m * c * ΔT, где c = 230 Дж/(кг·°C), ΔT = 232 °C - 22 °C = 210 °C

Шаг 5: Теплота на плавление олова

• Q_плавления = m * λ, где λ = 59000 Дж/кг

Шаг 6: Расчет общей полезной теплоты

• Q_полезн = m * c * ΔT + m * λ
• 4752 = m * 230 * 210 + m * 59000
• 4752 = m * (48300 + 59000)
• 4752 = m * 107300

Шаг 7: Расчет массы олова

• m = 4752 / 107300 ≈ 0.0443 кг ≈ 44.3 г

Ответ: Можно расплавить примерно 44.3 г олова.