Question

В электрическом чайнике мощностью 1 кВт вода объёмом 2 л при температуре  18 °C закипает за 15 минут.Определите КПД чайника.

Answer 1

Ответ:

кпд=76.5%

Объяснение:

Затраты тепла на воду: Q=cm(t2-t1)=4200*2*82=688800Дж,

Затраты энергии:   W=U*I*t=1000*900c=900000Дж

кпд=Q/P=688800/900000*100%=76.5%

Answer 2

Для определения КПД (коэффициента полезного действия) чайника, нам необходимо знать, какая часть энергии, затраченной на нагрев воды, действительно использовалась для закипания. КПД чайника можно вычислить по формуле:

КПД = (Полезная мощность / Затраченная мощность) × 100%

где Полезная мощность - это мощность, которая действительно используется для нагревания воды и вызывает ее закипание, Затраченная мощность - это полная мощность чайника.

Для начала, найдем затраченную мощность:

Мощность = 1 кВт = 1000 Вт

Затраченная энергия (работа) = Мощность × Время = 1000 Вт × 15 мин = 15000 Вт·мин

Теперь нам нужно определить полезную мощность. Вода нагревается от температуры 18°C до точки кипения, которая приблизительно составляет 100°C. Для нагревания 2 литров воды на 1°C требуется приблизительно 4,18 кДж энергии.

Температурный перепад = 100°C - 18°C = 82°C

Энергия, необходимая для нагревания воды до кипения = 4,18 кДж/л/°C × 2 л × 82°C ≈ 687,52 кДж

Теперь можем найти полезную мощность:

Полезная мощность = Затраченная энергия / Время = 687,52 кДж / 15 мин ≈ 45,84 кДж/мин ≈ 45,84 Вт

Теперь можем рассчитать КПД:

КПД = (Полезная мощность / Затраченная мощность) × 100% = (45,84 Вт / 1000 Вт) × 100% ≈ 4.58%

Таким образом, КПД электрического чайника составляет приблизительно 4.58%. Это довольно низкий показатель, что может объясняться потерями энергии на нагревание самого чайника и другими тепловыми потерями в процессе нагревания воды.