Question

СРОЧНО ДАЮ 20 БАЛЛОВ Электроплиткой мощностью 0,8 кВт нагревают 2 л воды за 15 минут от 20C до 80C Найдите коэффициент полезного действия плитки

Answer 1

Ответ:

56.3%

Объяснение:

Количество энергии, необходимое для нагревания 2 л воды от 20 до 80 град:

W=Q*M*(t-tнач); где

Q-теплоемкость воды, Дж/кг*град С

Q=4200 Дж/кг*град С;

M- масса воды (масса 2 л воды - 2 кг)

W=4200*2*(80-20)=4200*2*60=504000 Дж

Электроплитка при нагревании выделят тепла:

Wэл=800*0.4*3600=1152000 Вт*с=1152000 Дж

Замечание: здесь 3600 переводной коэффициент из Вт*час в Вт*сек. 1 Вт*сек = 1 Дж.

КПД печки:

η=(Wэл-W)/Wэл*100%=(1152000-504000)/1152000*100%=56.3%

Answer 2

Для того чтобы найти коэффициент полезного действия (КПД) электроплитки, нужно сначала вычислить, сколько теплоты было передано воде за время нагрева и сколько теплоты было затрачено на работу самой плитки.

1. Вычислим количество теплоты (Q1), которое было передано воде:

Для этого воспользуемся уравнением теплопередачи:

Q1 = m * c * ΔT

где: m - масса воды (2 л = 2 кг, так как плотность воды ~ 1 кг/л) c - удельная теплоемкость воды (примем за 4,186 кДж/кг*°C) ΔT - изменение температуры воды (80°C - 20°C)

Q1 = 2 кг * 4.186 кДж/кг°C * (80°C - 20°C) Q1 = 2 кг * 4.186 кДж/кг°C * 60°C Q1 = 502,32 кДж

2. Теперь вычислим количество затраченной электрической энергии (Q2) на работу плитки:

Q2 = P * t

где: P - мощность плитки (0,8 кВт = 800 Вт) t - время работы плитки (15 минут = 0,25 часа)

Q2 = 800 Вт * 0,25 часа Q2 = 200 кДж

3. Наконец, найдем коэффициент полезного действия (КПД):

КПД = Q1 / Q2

КПД = 502,32 кДж / 200 кДж КПД ≈ 2,5116

Таким образом, коэффициент полезного действия электроплитки составляет примерно 2,5116, что означает, что она передала воде в 2,5116 раза больше теплоты, чем затратила электрической энергии на свою работу.