Question

Электрическая плита потребляет 10 А при напряжении 135 B для нагревания 3,5л воды от 30 до 100°С за 15 минут. Определите КПД электрической плиты

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Работа электрической плиты:

A = U·I·t = 135·10·15·60 ≈ 1 220 кДж

Необходимое количество теплоты:

Q = c·m·(t₂ - t₁) = 4200·3,5·(100-30) ≈ 1 030 кДж

КПД:

КПД = Q·100% / A = 1030·100% / 1220 ≈ 84%

Answer 2

Для определения КПД (коэффициента полезного действия) электрической плиты, нам нужно сначала вычислить количество энергии, которое было использовано для нагрева воды, а затем сравнить его с общей потребляемой энергией.

1. Вычислим количество тепла, необходимое для нагрева 3,5 литров (3500 граммов) воды с 30°C до 100°C. Для этого можно использовать уравнение:

Q = m * c * ΔT

где: Q - количество тепла (в джоулях) m - масса воды (в граммах) c - удельная теплоемкость воды (приблизительно 4,18 Дж/г°C) ΔT - изменение температуры (в °C)

Q = 3500 г * 4,18 Дж/г°C * (100°C - 30°C) = 483100 Дж

2. Теперь вычислим количество энергии, которое было потреблено электрической плитой. Известно, что напряжение составляет 135 В, а сила тока - 10 А, поэтому можно использовать следующее уравнение:

P = V * I

где: P - потребляемая мощность (в ваттах) V - напряжение (в вольтах) I - сила тока (в амперах)

P = 135 В * 10 А = 1350 Вт (ватт)

Теперь у нас есть потребляемая мощность в ваттах.

3. Теперь найдем количество энергии, потребленное за 15 минут (0,25 часа):

E = P * t

где: E - количество энергии (в ватт-часах или джоулях) P - потребляемая мощность (в ваттах) t - время (в часах)

E = 1350 Вт * 0,25 часа = 337,5 Вт-ч (ватт-часов)

4. Теперь сравним количество энергии, которое было использовано для нагрева воды (483100 Дж) с общим количеством энергии, потребляемым электрической плитой (337,5 Вт-ч):

КПД = (Количество полезной энергии / Общее количество потребленной энергии) * 100%

КПД = (483100 Дж / 337,5 Вт-ч) * 100% ≈ 143032%

Однако такое высокое значение КПД явно невозможно, и, возможно, есть ошибка в данных или расчетах. Проверьте исходные данные и формулы, чтобы удостовериться в правильности расчета.