Question

Визначити к.к.д нагрівача якщо для нагрівання 1,5 л води від 10°С ло 100°С потрібно 40 г газу​

Answer 1

Відповідь:

Пояснення:

ровiдника (м2

).

• Електрорушiйна сила (ЕРС) джерела струму

ε =

A

q

, (13.2)

де A – робота стороннiх сил з перемiщення заряду q вздовж контура (Дж); ε – електрорушiйна сила (В).

• Густина струму

j =

I

S

. (13.3)

• Закон Ома для однорiдної дiлянки кола

I =

U

R

=

ϕ1 − ϕ2

R

=

∆ϕ12

R

, (13.4)

де R – опiр кола (Ом); ∆ϕ12 = ϕ1 − ϕ2 – рiзниця потенцiалiв на

кiнцях дiлянки.

• Закон Ома для неоднорiдної дiлянки кола (див. рис. 13.1)

IR = U12 = ϕ1 − ϕ2 + ε = ∆ϕ12 + ε, (13.5)

де ε – сума ЕРС, що дiють всерединi дiлянки.

Answer 2

Для визначення коефіцієнта корисної дії (к.к.д.) нагрівача потрібно знати кількість енергії, яку він виробляє, та кількість енергії, яка використовується.

Спочатку розрахуємо кількість енергії, яка потрібна для нагрівання 1,5 л води від 10°С до 100°С. Для цього скористаємося формулою:

Q = m * c * ΔT

де: Q - кількість енергії (в джоулях) m - маса води (в кілограмах) c - питома теплоємність води (приблизно 4,18 Дж/(г·°C)) ΔT - зміна температури (в °C)

Спочатку переведемо масу води з грамів до кілограмів:

m = 1,5 л * 1 кг/л = 1,5 кг

Тоді знайдемо зміну температури:

ΔT = 100 °C - 10 °C = 90 °C

Підставимо значення у формулу:

Q = 1,5 кг * 4,18 Дж/(г·°C) * 90 °C Q ≈ 561,3 кДж

Отримали, що для нагрівання 1,5 л води від 10°С до 100°С потрібно 561,3 кДж енергії.

Тепер розрахуємо кількість енергії, яку виділяє 40 г газу. Припустимо, що весь газ спалюється повністю і виділяє енергію приблизно 50 кДж/г.

Отже, енергія, яку виділяє 40 г газу:

E = 40 г * 50 кДж/г E = 2000 кДж

Тепер можемо обчислити коефіцієнт корисної дії нагрівача (к.к.д.):

к.к.д. = (кількість корисної енергії) / (кількість витраченої енергії)

к.к.д. = (561,3 кДж) / (2000 кДж) к.к.д. ≈ 0,281 (аб