Question

Электрический нагреватель за 20 мин доводит до кипечения 3 кг воды, начальная температура которой 10градусов Цельсия .Сила тока в нагревателе 7 А напряжения в сети 220В . Какая часть потребляемой нагревателем энергии передаётся окружающей среде

Answer 1

Количество теплоты необходимое на нагрев воды до температуры кипения:

Q=cm(t2-t1)=4200*3*(100-10)=1.134*10⁶Дж

Количество теплоты выделяемое нагревателем (закон Джоуля-Ленца)

Q=UIt=7*220*20*60=1.848*10⁶Дж

Окружающей среде передается (1.848*10⁶Дж-1.134*10⁶Дж)/1.848*10⁶Дж=0,39

39%

Ответ 39%

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для расчета энергии, потребляемой нагревателем, которая выглядит следующим образом:

Э = P * t

где Э - энергия, потребляемая нагревателем (в джоулях), P - мощность нагревателя (в ваттах) и t - время нагрева (в секундах).

Сначала найдем мощность нагревателя, используя формулу:

P = U * I

где U - напряжение в сети (в вольтах) и I - сила тока в нагревателе (в амперах).

P = 220 В * 7 А = 1540 Вт

Теперь мы можем найти энергию, потребляемую нагревателем:

Э = 1540 Вт * (20 мин * 60 с/мин) = 1848000 Дж

Теперь найдем количество энергии, которая передается окружающей среде. Для этого нам нужно вычесть из потребляемой энергии ту энергию, которая ушла на нагрев воды до кипения. Для нагревания 3 кг воды с 10°C до 100°C нам понадобится:

Q = m * c * ΔT

где Q - количество теплоты (в джоулях), m - масса воды (в килограммах), c - удельная теплоемкость воды (в джоулях на градус Цельсия на килограмм) и ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Q = 3 кг * 4186 Дж/(кг*°C) * (100°C - 10°C) = 1255800 Дж

Теперь найдем часть потребляемой нагревателем энергии, которая передается окружающей среде:

(1848000 Дж - 1255800 Дж) / 1848000 Дж * 100% ≈ 32%

Таким образом, примерно 32% потребляемой нагревателем энергии передается окружающей среде.