Question

"На электрической плитке мощностью 600 Вт два литра воды нагреваются от 15°C до 100°C за 40 мин. Определить к.п.д. установки.

Answer 1

Η =  $\frac{A poleznaja }{A zatrachennaja}$ * 100 % 

A затраченная = P * t 

P - мощность ( 600 Вт ) 
t - время ( 40 мин = 2400 с )

А затраченная = 600 * 2400 = 1440000 Дж

А полезная = cmΔt 

c - удельная теплоёмкость ( для воды 4200 Дж / кг * С ) 
m - масса ( 2 л для воды = 2 кг ) 
Δt - разности температур ( 100 С - 15 С = 85 С ) 

А полезная = 4200 * 2 * 85 = 714000 Дж 

η =  $\frac{c * m * dt}{P * t }$ =  $\frac{714000}{1440000}$ = 0,49583 * 100 = 49,583 % 

Answer 2

КПД (коэффициент полезного действия) установки можно определить, используя следующую формулу:

КПД = (полезная мощность / затраченная мощность) * 100%

Затраченная мощность можно вычислить, зная мощность электрической плитки и время её работы:

Затраченная мощность = мощность * время

Полезная мощность определяется как количество теплоты, необходимое для нагрева воды. Для этого используется формула:

Полезная мощность = масса воды * удельная теплоёмкость * изменение температуры / время

Удельная теплоёмкость воды обычно составляет около 4,186 Дж/(г·°C).

Давайте выполним все необходимые вычисления.

Масса воды: Масса = объем * плотность = 2 л * 1 кг/л = 2 кг

Изменение температуры: ΔТ = конечная температура - начальная температура = 100°C - 15°C = 85°C

Затраченная мощность: Мощность = 600 Вт Время = 40 мин = 40 * 60 с = 2400 с

Затраченная мощность = 600 Вт * 2400 с = 1440000 Дж

Полезная мощность: Полезная мощность = 2 кг * 4,186 Дж/(г·°C) * 85°C / 2400 с = 0,14755 кВт

Теперь мы можем рассчитать КПД:

КПД = (0,14755 кВт / 1,44 кВт) * 100% ≈ 10,24%

Таким образом, КПД установки составляет около 10,24%.