Question

Сколько времени будет нагреваться 1,5 кг воды от 20 до 100 градусов Цельсия в электрическом чайнике мощностью 1 кВт, если КПД чайника 60%? (С=4200Дж/кг градС)

Answer 1

Дано:
m1 = 1,5 кг
t1 = 20°
t2 = 100°
N = 1кВт
КПД = 60%
с = 4200 Дж/(кг*°C)
Найти:
t - ?
Решение:
(Вычислим сколько энергии понадобится для нагрева воды)
Q = cmΔt = c*m1*(t2-t1) = 4200 Дж/(кг*°C) * 1,5 кг * (100° - 20°) = 504000 Дж
(Вычислим сколько времени понадобиться для нагрева воды)
t = A/N = Q/(N*КПД) = 504000 Дж / (1000 Вт * 0,6) = 840 с
Ответ: 840 с

Answer 2

Для вычисления времени, необходимого для нагревания 1,5 кг воды от 20 до 100 градусов Цельсия в электрическом чайнике, используем формулу для определения количества тепла:

Q = m * C * ΔT,

где: Q - количество тепла, выделяющееся для нагревания воды (в джоулях), m - масса воды (в килограммах), C - удельная теплоемкость воды (в джоулях на килограмм градус Цельсия), ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Мощность чайника (P) равна 1 кВт, что составляет 1000 Вт.

КПД чайника (η) составляет 60%, что означает, что только 60% энергии превращается в тепло, а остальные 40% теряются в виде потерь (нагревание окружающей среды и т. д.).

Для начала, определим изменение температуры:

ΔT = Тконечная - Тначальная = 100°C - 20°C = 80°C.

Теперь найдем количество тепла, необходимого для нагревания 1,5 кг воды:

Q = 1,5 кг * 4200 Дж/кг°C * 80°C = 504000 Дж.

Теперь учтем КПД чайника:

Эффективная мощность чайника (Pэф) = P * η = 1000 Вт * 0,6 = 600 Вт.

Время нагревания (t) можно вычислить, используя формулу:

t = Q / Pэф.

t = 504000 Дж / 600 Вт ≈ 840 секунд.

Получаем, что время нагревания составит около 840 секунд, что равняется 14 минутам, приблизительно.