Question

На электрической плитке, потребляющей ток мощностью 500Вт, нагревается 4 литра воды от 15 до 850С за 50 мин. Определить к.п.д. электроплитки. (Ответ: 78%.).

Answer 1

Дано: P = 500 Вт, V = 4литра = 0,004 м^3, t(1) = 15 °С, t(2) = 85 °C, t = 50мин = 3000с.

Найти: η - ?

Решение:

P*η = A / t

η = A / t*P

η = cm ( t(2)-t(1) ) / t*P

η = c *(ρ*V) ( t(2)-t(1) ) / t*P

η = 4200 *(1000*0,004) ( 70 ) / 3000*500 = 0,784 ≈ 78%

 

 

Answer 2

Чтобы определить КПД (коэффициент полезного действия) электрической плитки, нам необходимо сначала вычислить количество теплоты, которое передается воде.

Количество теплоты можно вычислить с использованием формулы:

Q = m * c * ΔT

где: Q - количество теплоты (в джоулях), m - масса воды (в килограммах), c - удельная теплоемкость воды (примерно 4.186 Дж/г°C), ΔT - изменение температуры (в °C).

Массу воды можно вычислить, зная ее плотность. Плотность воды приблизительно равна 1 кг/литр.

m = V * ρ

где: V - объем воды (в литрах), ρ - плотность воды (в килограммах на литр).

В нашем случае объем воды равен 4 литрам.

m = 4 л * 1 кг/л = 4 кг

Теперь мы можем вычислить количество теплоты:

Q = 4 кг * 4.186 Дж/г°C * (85°C - 15°C) = 4 кг * 4.186 Дж/г°C * 70°C = 1170.08 кДж

КПД (η) можно определить по формуле:

η = (Qполезное / Qпотребленное) * 100%

где: Qполезное - количество теплоты, которое плитка передала воде, Qпотребленное - потребленная электрической плиткой энергия.

Мощность (P) можно вычислить, зная, что мощность равна энергии, потребляемой за единицу времени:

P = W / t

где: P - мощность (в ваттах), W - энергия (в джоулях), t - время (в секундах).

Мощность плитки составляет 500 Вт, а время равно 50 минут, что равно 3000 секундам.

W = P * t = 500 Вт * 3000 с = 1500000 Дж

Теперь мы можем вычислить КПД:

η = (1170.08 кДж / 1500000 Дж) * 100% ≈ 0.078 * 100% ≈ 7.8%

Таким образом, КПД электрической плитки составляет около 7.8%. Чтобы получить ответ в процентах, округлим его до целого числа: 8%. Ответ 78% не является правильным,