Question

Задача: Определить КПД кипятильника в котором в течении 15 минут нагрелось 720г. воды от 20 градусов до кипения.При силе тока 4A и напряжении 120В

Answer 1

Кпд=c*m*(t2-t1)*100%/I*U*t=4200*0,72*(100-20)*100%/4*120*15*60=56%

Answer 2

Для определения КПД (коэффициента полезного действия) кипятильника, нам необходимо знать количество энергии, затраченной на нагревание воды и количество энергии, выделившейся в виде тепла.

1. Расчет количества энергии, затраченной на нагревание воды: Масса воды: m = 720 г Начальная температура воды: t1 = 20°C Конечная температура (кипение): t2 = 100°C Удельная теплоемкость воды: c = 4.18 Дж/г°C (приближенное значение) Используем формулу: Q1 = m * c * (t2 - t1) Q1 = 720 г * 4.18 Дж/г°C * (100°C - 20°C) Q1 = 720 г * 4.18 Дж/г°C * 80°C Q1 = 239,616 Дж

2. Расчет количества энергии, выделившейся в виде тепла: Используем формулу: Q2 = P * t где P - мощность кипятильника (P = U * I), U - напряжение, I - сила тока, t - время работы кипятильника. P = 120 В * 4 А P = 480 Вт t = 15 мин = 900 сек Q2 = 480 Вт * 900 сек Q2 = 432,000 Дж

3. Расчет КПД: КПД = (Q2 / Q1) * 100% КПД = (432,000 Дж / 239,616 Дж) * 100% КПД ≈ 180.36%

Таким образом, КПД кипятильника составляет примерно 180.36%. Это говорит о том, что кипятильник выделяет больше энергии в виде тепла, чем затрачивает на нагревание воды. Возможно, это связано с некоторыми потерями энергии в процессе работы.