Question

Электронагреватель стиральной машины имеет мощность 3 кВт. 10 л воды он нагревает за 10 минут от температуры 20 °С до 61 °С. Каков КПД электронагревателя? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг°С.

Answer 1

До 96 градусов цельсия

Answer 2

КПД электронагревателя стиральной машины

Для расчета КПД (коэффициента полезного действия) электронагревателя стиральной машины, нужно знать мощность нагревателя и количество тепла, которое он передает воде.

В данном случае, мощность электронагревателя составляет 3 кВт, а он нагревает 10 литров воды за 10 минут от температуры 20 °C до 61 °C.

Для расчета КПД, нужно знать удельную теплоемкость воды, которая составляет 4200 Дж/кг°C Однако, в данном случае, нам дано количество воды в литрах, а не в килограммах. Чтобы перевести литры в килограммы, нужно знать плотность воды. Плотность воды приближенно равна 1 кг/л.

Теперь мы можем рассчитать количество тепла, которое передается воде при нагреве. Для этого нужно умножить массу воды на изменение температуры и на удельную теплоемкость воды.

Масса воды: 10 литров * 1 кг/л = 10 кг

Изменение температуры: 61 °C - 20 °C = 41 °C

Количество тепла: Количество тепла = масса воды * изменение температуры * удельная теплоемкость воды Количество тепла = 10 кг * 41 °C * 4200 Дж/кг°C

Теперь, чтобы рассчитать КПД, нужно разделить количество тепла, переданного воде, на электрическую энергию, потребленную электронагревателем.

Электрическая энергия: Электрическая энергия = мощность * время Электрическая энергия = 3 кВт * 10 минут

КПД: КПД = (количество тепла / электрическая энергия) * 100%

Теперь, давайте произведем расчеты:

Масса воды = 10 кг Изменение температуры = 41 °C Удельная теплоемкость воды = 4200 Дж/кг°C Мощность электронагревателя = 3 кВт Время = 10 минут

Электрическая энергия = 3 кВт * 10 минут Количество тепла = 10 кг * 41 °C * 4200 Дж/кг°C КПД = (количество тепла / электрическая энергия) * 100%

Подставим значения и произведем расчеты:

Электрическая энергия = 3 кВт * 10 минут = 30 кВт*мин Количество тепла = 10 кг * 41 °C * 4200 Дж/кг°C = 1722000 Дж КПД = (1722000 Дж / 30 кВт*мин) * 100% = 5740%

Ответ: КПД электронагревателя стиральной машины составляет 5740%.