Задание 22 ОГЭ по физике

Решение:

Переведем массу воды в кг: $m=400~г=\frac{400}{1000}~кг=0,4~кг$; время в секунды: $\tau=20~мин=20\cdot 60~с=1200~с$; а КПД в доли: $\eta=75\%=\frac{75}{100}=0,75$. Воду сначала доводят до кипения, поэтому ее температура становится равной $t_2=100$°С

КПД считается по формуле: $\eta=\frac{A_п}{A_{зат}}$

Полезная работа идет на нагревание воды и испарение какой-то ее части, а затраченная равна работе тока: $\eta=\frac{cm(t_2-t_1)+Lm_в}{\frac{U^2}{R}\tau}$

где $m$ - масса всей воды, а $m_в$ - масса выкипевшей воды

Подставим числовые значения и найдем массу выкипевшей воды:

$0,75=\frac{4200\cdot 0,4\cdot (100-20)+2,3\cdot 10^6\cdot m_в}{\frac{220^2}{160}\cdot 1200} \\ 0,75\cdot \frac{220^2}{160}\cdot 1200=4200\cdot 0,4\cdot (100-20)+2,3\cdot 10^6\cdot m_в \\ 272250=134400+2300000m_в \\ 2300000m_в=137850 \\ m_в=0,06~кг$

Ответ: 0,06 кг