Question

Составить 3 задачи на тему КПД

Answer 1

2 литра воды при начальной температуре 20 °C закипают за 600 секунд. Сила тока, потребляемая электрическим водонагревателем, 6 Ампер. Напряжение в электрической сети 230 Вольт. Удельная теплоемкость воды равна 4.182×10³ Дж/(кг×°C) при20 °C. Определить коэффициент полезного действия водонагревателя.

Дано: m=2 кг; t°1=20 °C; t°2=100 °C; t=600 с;
I=3 A; U=230 B; c=4.182×10³ Дж/(кг×°C)
Найти: η — ?

Решение:
КПД электрического водонагревателя равен отношению полезно затраченной теплоты Q1 к израсходованной Q: {eta}=Q_1/Q.
Затраченная на нагревание воды полезная теплота равна: Q_1=c*m*(t^{circ}_2-t^{circ}_1).
Вся израсходованная теплота Q=U*I*t. Тогда формула КПД примет вид


{eta}=Q_1/Q={c*m*(t^{circ}_2- t^{circ}_1)}/{U*I*t}={4.182*10^3*2*(100-20)}/{230*6*600}=0.8.
{eta}=80 %.
Ответ: коэффициент полезного действия данного электрического водонагревателя равен 80 процентам

Определите КПД двигателя трактора, которому для выполнения работы 15МДж потребовалось израсходовать 1,2 кг топлива с удельной теплотой сгорания 42 МДж/кг.
Рисунок ко 2

Автомобиль на пути 100 км израсходовал 6,9 кг бензина. Средняя мощность, развиваемая двигателем, равна 13 кВт, а средняя скорость движения - 72 км\ч. Найти КПД двигателя автомобиля
Дано:
S=100 км
m=6,9 кг
q=удельная теплота сгорания бензина, по таблице (не помню)
N=13 кВт
Vср=72 км/ч
CИ:
13 кВт=13000 Вт
72 км/ч=20м/с
КПД=100%*Апол/Aзат
Апол=Nt
t=S/Vср
Aпол=NS/Vcр
Aзат=qm
КПД=100%*NS/Vсрqm

Answer 2

Тема: Коэффициент полезного действия (КПД)

1. Задача: Ваша семья использует старую электрическую плиту, которая имеет КПД всего 40%. Средний ежемесячный счет за электроэнергию составляет 1000 рублей. Сколько вы могли бы сэкономить на счетах за электроэнергию, если бы плита имела КПД 85%?

2. Задача: Вы хотите установить новую систему отопления в своем доме. Одна из вариантов – газовый котел с КПД 90%, а другой – электрический котел с КПД 95%. Расходы на газовую энергию составляют 5000 рублей в месяц, а на электричество – 6000 рублей в месяц. Какую систему отопления вы должны выбрать с точки зрения экономии денег?

3. Задача: У вас есть солнечная батарея, которая имеет КПД 20%. Она способна генерировать энергию в количестве 50 Вт. Ваше устройство потребляет 200 Вт энергии. Сколько реальной энергии вы сможете получить от солнечной батареи, учитывая ее КПД?