Question

Сколько времени будут нагреваться 1,5 кг воды от 20 до 100°C в электрическом чайнике при силе тока 0,2А и напряжении 220 В, если КПД его 80%? c воды = 4200 Дж/Кг*°C

Answer 1

Для расчета времени, необходимого для нагревания 1,5 кг воды от 20°C до 100°C в электрическом чайнике, мы можем использовать закон сохранения энергии. Мы знаем, что мощность (P) электрического чайника можно найти, умножив напряжение (U) на силу тока (I):

P = U * I

В данном случае, U = 220 В, I = 0,2 А, поэтому:

P = 220 В * 0,2 А = 44 Вт

Теперь мы можем рассчитать количество энергии (E), необходимое для нагревания воды с начальной температурой (T1) до конечной температуры (T2) с учетом КПД (η) чайника:

E = масса воды (m) * удельная теплоемкость воды (c) * ΔT / η

где: - масса воды (m) = 1,5 кг - удельная теплоемкость воды (c) = 4200 Дж/кг°C - ΔT = T2 - T1 = (100°C - 20°C) = 80°C - КПД чайника (η) = 80% = 0,8 (в десятичной форме)

Подставляем известные значения:

E = 1,5 кг * 4200 Дж/кг°C * 80°C / 0,8 = 1,5 * 4200 * 80 / 0,8 = 567000 Дж

Теперь мы знаем, что необходимо 567000 Дж энергии для нагревания 1,5 кг воды от 20°C до 100°C.

Теперь мы можем найти время (t), которое потребуется для этого, используя мощность чайника:

t = E / P

где: - E = 567000 Дж - P = 44 Вт

Подставляем известные значения:

t = 567000 Дж / 44 Вт ≈ 12886,36 секунд

Чтобы перевести это время в минуты, мы делим на 60:

t ≈ 12886,36 сек / 60 ≈ 214,77 минут

Итак, для нагревания 1,5 кг воды от 20°C до 100°C в электрическом чайнике при силе тока 0,2 А и напряжении 220 В, при условии, что КПД чайника составляет 80%, потребуется примерно 214,77 минут.