Question

С помощью электрического кипятильника можно нагреть 3 л воды от 20С до кипения за 15 мин. Кипятильник имеет КПД , равный 80% и включается в сеть с напряж. 220в.Каую силу ток он будет потреблять от сети?

Answer 1

КПД=P1/P2

P1=A/t

A=Q=cpV(T2-T1) 

c=4200

V=3*10^(-3) м3

 p=1000

t=900c

 P2=UI

 КПД=0.8

 

I=(cpV(T2-T1))/(КПД*U*t)=6 A 

 

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно использовать закон сохранения энергии.

Сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагрева 3 л воды от 20°C до 100°C:

Q = mcΔT

где Q - количество теплоты, м - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

m = 3 кг (так как плотность воды приблизительно равна 1 кг/л) c = 4,18 Дж/(г*°C) (удельная теплоемкость воды) ΔT = 80°C

Таким образом,

Q = 3 кг * 4,18 Дж/(г*°C) * 80°C = 1008,8 кДж

Далее, найдем полезную мощность кипятильника:

P = Q/t

где P - полезная мощность, t - время нагрева.

t = 15 мин = 900 сек

P = 1008,8 кДж / 900 с = 1,12 кВт

Наконец, найдем мощность, потребляемую кипятильником от сети:

P_потр = P/КПД = 1,12 кВт / 0,8 = 1,4 кВт

Найденная мощность является полной мощностью кипятильника, а для расчета силы тока, потребляемой кипятильником, нам нужно использовать формулу:

P = U*I, где P - мощность, U - напряжение, I - сила тока.

I = P/U = 1,4 кВт / 220 В = 6,36 А

Ответ: сила тока, потребляемая кипятильником, равна 6,36 А.