ЕГЭ по физике. Задача 30 (19). Мощность и КПД

Полное условие задачи:

Краткое условие задачи:

Решение задачи:

КПД плитки равно отношению полезного количество теплоты (затраченного на нагрев льда и кастрюли до 0 °С и на плавление льда) к затраченной теплоте:

Количество теплоты, затраченное на нагрев кастрюли равно:

Количество теплоты, затраченное на нагрев льда равно:

Количество теплоты, затраченное на плавление льда равно:

Полезное количество теплоты тогда равно:

Подставим в (5) равенства (2), (3) и (4):

Затраченную теплоту можно выразить через мощность и время:

Время из (7) равно:

Из (1) имеем:

Подставляем (9) в (8):

Подставляем (6) в (10):

Подставляем данные и находим численный ответ:

Ответ: 47,4 мин.