Question

Вася налил V=0,75 л воды с температурой t0=28 ∘C в чайник мощностью N=2,0 кВт. Через τ=20 мин после включения чайника вся вода выкипела. Найдите КПД чайника. Ответ выразите в процентах, округлите до целых. Удельная теплоёмкость воды cв=4200 Джкг⋅∘C, удельная теплота парообразования воды L=2,3 МДжкг.

Answer 1

Ответ:

81 %.

Объяснение:

Рассчитываем количество энергии необходимое для испарения воды:

Q = V*po*(t-t0)*C+V*L=0.75*1*72*4200+0.75*2300000=1951800Дж.

Tч = Q/N=1951800/2000=975.9c=976c.

n(кпд) = Tч / T=976/60*20=976/1200=81%.

Answer 2

Для решения данной задачи, мы можем использовать следующую формулу для КПД (Коэффициента полезного действия):

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

В данном случае, полезная мощность - это количество теплоты, необходимое для вскипания воды. Затраченная мощность - это мощность чайника, которая выражается в ваттах (Вт).

Давайте найдем полезную мощность:

Полезная мощность = количество теплоты = масса воды * удельная теплоемкость воды * изменение температуры + масса воды * удельная теплота парообразования воды

Масса воды (m) можно найти, зная её объем (V) и плотность воды (ρ):

m = V * ρ

Учитывая, что плотность воды приближенно равна 1000 кг/м³, и подставив данные:

m = 0.75 л * 1000 кг/м³ = 0.75 кг

Теперь мы можем рассчитать полезную мощность:

Полезная мощность = 0.75 кг * 4200 Дж/(кг⋅∘C) * (100 - 28) ∘C + 0.75 кг * 2.3 МДж/кг

Полезная мощность = 0.75 кг * 4200 Дж/(кг⋅∘C) * 72 ∘C + 0.75 кг * 2.3 МДж/кг

Теперь найдем затраченную мощность (в ваттах):

Затраченная мощность = N = 2.0 кВт = 2.0 * 1000 Вт = 2000 Вт

Теперь, подставив значения в формулу КПД:

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

КПД = (0.75 кг * 4200 Дж/(кг⋅∘C) * 72 ∘C + 0.75 кг * 2.3 МДж/кг) / 2000 Вт * 100%

Выполняя вычисления, получим:

КПД ≈ 18.36%

Таким образом, КПД чайника составляет около 18.36% (округлено до целых процентов).