Question

ПОМОГИТЕ ПЛИИИИЗ Электрочайник мощностью P (кВт), включают в сеть напряжением U (В). За какое t (c) время m (г) воды с начальной температурой t1 (ºС) можно довести до кипения, если чайник в этом случае имел КПД (%)? (Дано. СИ. Решение) P=2,2 кВт U=220B m= 1200г t1= 20 ºС КПД=75%

Answer 1

Ответ:

баланс электро и тепловой энергий

Р*кпд*t=сm(∆T), t= (4200*1.2*80°)/(2200*0.75)= ...с

Answer 2

Для решения этой задачи, сначала нужно вычислить количество теплоты, необходимое для нагрева воды до кипения, а затем использовать это значение для вычисления времени.

1. Вычислим количество теплоты (Q), необходимое для нагрева воды: Q = m * c * ΔT

где:

• Q - количество теплоты (в Джоулях)
• m - масса воды (в граммах) = 1200 г
• c - удельная теплоемкость воды (в Дж/г°C) ≈ 4.184 Дж/г°C
• ΔT - изменение температуры = конечная температура (100°C) - начальная температура (20°C) = 80°C

Теперь вычислим Q: Q = 1200 г * 4.184 Дж/г°C * 80°C = 402816 Дж

2. Теперь вычислим время (t), необходимое для нагрева воды с учетом КПД: КПД (в долях) = 75% = 0.75 (в десятичных долях)

КПД определяется как отношение полезной работы (в данном случае, нагрев воды) к затраченной электроэнергии. Так как мощность (P) измеряется в кВт, нужно перевести ее в ватты (Вт): P = 2.2 кВт = 2200 Вт

Теперь можно вычислить количество теплоты, выделяющееся водой при этом КПД: Q_полезная = КПД * P * t

Теперь мы можем найти время (t): Q_полезная = 402816 Дж (как мы рассчитали выше) 0.75 * 2200 Вт * t = 402816 Дж

Решим уравнение для t: t = (402816 Дж) / (0.75 * 2200 Вт) ≈ 242 секунды

Итак, время, необходимое для нагрева 1200 г воды с начальной температурой 20°C до кипения при мощности 2.2 кВт и КПД 75%, составляет около 242 секунды или 4 минуты и 2 секунды.

Answer 3

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Энергия, необходимая для нагревания воды до кипения, равна энергии, выделяющейся водой при охлаждении до температуры кипения. Мы можем записать это как:

Энергия, необходимая для нагрева воды до кипения = Энергия, выделяющаяся водой при охлаждении до температуры кипения

Давайте начнем с вычисления энергии, необходимой для нагрева воды до кипения:

1. Энергия, необходимая для нагрева m (г) воды с температурой t1 (ºС) до температуры кипения (100 ºС):

Q1 = m * c * ΔT

где:

• m - масса воды (г), m = 1200 г
• c - удельная теплоемкость воды (кДж / (кг·°C)), c ≈ 4.184 кДж / (кг·°C)
• ΔT - изменение температуры (ºC), ΔT = (100 ºС - 20 ºС) = 80 ºС

Теперь мы можем вычислить Q1:

Q1 = 1200 г * 4.184 кДж / (кг·°C) * 80 ºС = 402816 кДж

2. Теперь мы можем найти мощность (P) ваттах, используя формулу:

P (Вт) = Q1 (кДж) / t (с)

где:

• Q1 - энергия, необходимая для нагрева воды до кипения (кДж) = 402816 кДж
• t - время (с) (которое нам нужно найти)

Для этого мы можем использовать известное значение КПД (коэффициента полезного действия):

КПД = (полезная мощность / входная мощность) * 100%

Мы знаем входную мощность (P ваттах), которая равна 2.2 кВт, но нам нужно найти полезную мощность, которая равна P умножить на КПД в десятичной форме (0.75):

Полезная мощность (Вт) = P (Вт) * КПД = 2.2 кВт * 0.75 = 1650 Вт

Теперь, зная полезную мощность, мы можем найти время (t) в секундах:

1650 Вт = 402816 кДж / t (с)

t (с) = 402816 кДж / 1650 Вт

t (с) ≈ 244 секунды

Итак, время (t), необходимое для доведения 1200 г воды с начальной температурой 20 ºС до кипения, при использовании электрочайника мощностью 2.2 кВт и с КПД 75%, составляет примерно 244 секунды или 4 минуты и 4 секунды.