Question

Воду массой 1,5 кг доводят до кипения в чайнике с мощностью 2 кВт, имеющем КПД 84%. Сколько времени потребуется на нагревание, если начальная температура воды равна 20 градусов?

Answer 1

.......................................

Answer 2

Для решения этой задачи нужно использовать формулу для вычисления количества теплоты, необходимого для нагревания воды:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество теплоты, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Масса воды равна 1,5 кг, удельная теплоемкость воды примерно равна 4,186 Дж/(г*°C), а изменение температуры равно разности между конечной и начальной температурами. В данном случае конечная температура будет равна 100 градусам, так как вода должна довестись до кипения.

Таким образом, ΔT = 100 - 20 = 80 градусов.

Подставляя все значения в формулу, получаем:

Q = 1,5 * 4,186 * 80 = 502,32 кДж.

Теперь можно вычислить время, необходимое для нагревания. Для этого воспользуемся формулой:

Q = P * t,

где P - мощность чайника, t - время нагревания.

Мощность чайника равна 2 кВт, но так как чайник имеет КПД 84%, реальная мощность будет равна 2 * 0,84 = 1,68 кВт.

Подставляя значения в формулу, получаем:

502,32 = 1,68 * t.

Решая уравнение относительно t, получаем:

t = 502,32 / 1,68 ≈ 298,86 секунд.

Таким образом, время, необходимое для нагревания воды до кипения, составляет примерно 298,86 секунд или около 5 минут.