Question

Чтобы вскипятить 1,5 кг воды, взятой при температуре 18 ºС, потребовалось 9 минут. Мощность кипятильника равна 1,8 кВт. Каков КПД кипятильника? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг·ºС

Answer 1

Для расчета КПД (коэффициента полезного действия) кипятильника, мы можем использовать следующую формулу:

КПД = (полезная мощность / затраченная мощность) * 100%

В данном случае, полезная мощность - это мощность, которая используется для нагрева воды, а затраченная мощность - это общая мощность кипятильника.

Расчет полезной мощности:

Для расчета полезной мощности, нам необходимо знать, сколько теплоты было передано воде. Мы можем использовать следующую формулу:

полезная мощность = масса воды * удельная теплоемкость воды * изменение температуры / время

В данном случае, масса воды равна 1,5 кг, удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/кг·ºС, изменение температуры равно разнице между конечной и начальной температурами, то есть 100 ºС (поскольку вода должна закипеть) и 18 ºС соответственно, а время равно 9 минут (или 540 секунд).

Подставляя значения в формулу, получаем:

полезная мощность = 1,5 кг * 4200 Дж/кг·ºС * (100 ºС - 18 ºС) / 540 секунд

Расчет затраченной мощности:

Затраченная мощность равна мощности кипятильника, которая в данном случае равна 1,8 кВт.

Расчет КПД:

Теперь, имея значения полезной мощности и затраченной мощности, мы можем рассчитать КПД:

КПД = (полезная мощность / затраченная мощность) * 100%

Подставляя значения, получаем:

КПД = (полезная мощность / 1,8 кВт) * 100%

После выполнения всех расчетов, мы можем получить значение КПД кипятильника.

Обратите внимание: При расчете использовались предоставленные вами значения, однако, для точности результата, необходимо учесть потери энергии, которые могут возникнуть в процессе нагрева воды.