Question

Какую массу воды m можно нагреть с помощью нагревателя мощностью P= 5 кВт за время t = 2 мин на дельта t= 40°C Коэффициент полезного действия нагревателя равен n = 0,6 , удельная теплоемкость воды равна с = 4200 Дж/(кг•°С). Вычислите массут воды, ответ округлите до целых.​

Answer 1

Ответ:

2кг

Объяснение:

Q=P*t    Q=mc(t1-t2)

t=2мин=120с

Q=5000*120=600000Дж

Qнагревателя=600000*0,6=360000Дж

m=$\frac{360000}{4200*40}$=2кг

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу теплового баланса:

\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta t \]

где: - \( Q \) - количество теплоты, переданной воде (в джоулях), - \( m \) - масса воды (в килограммах), - \( c \) - удельная теплоемкость воды (в Дж/(кг·°C)), - \( \Delta t \) - изменение температуры (в °C).

Мощность \( P \) нагревателя можно выразить как количество теплоты, переданной за единицу времени:

\[ P = \frac{Q}{t} \]

Теперь мы можем выразить количество теплоты \( Q \) через мощность \( P \) и время \( t \):

\[ Q = P \cdot t \]

Теперь подставим это в первую формулу:

\[ P \cdot t = m \cdot c \cdot \Delta t \]

Разрешим это уравнение относительно массы воды \( m \):

\[ m = \frac{P \cdot t}{c \cdot \Delta t} \]

Теперь подставим значения:

\[ m = \frac{(5 \, кВт) \cdot (2 \, мин) \cdot 60 \, с/мин}{(4200 \, Дж/(кг·°C)) \cdot (40 \, °C)} \]

Выполним расчет:

\[ m \approx \frac{600 \, кДж}{168000 \, Дж/(кг·°C)} \approx 0,0036 \, кг \]

Теперь округлим ответ:

\[ m \approx 0,004 \, кг \]

Итак, масса воды, которую можно нагреть с помощью нагревателя мощностью 5 кВт за 2 минуты при изменении температуры 40°C, составляет примерно 0,004 кг.