Определите коэффициент полезного действия электрического чайника, если 2л воды при температуре 20 градусов закипают за 20 мин. Сила потребляемого тока 3 А. Напряжение в сети 220В.
Для расчета коэффициента полезного действия электрического чайника нам нужно вычислить количество потребленной электроэнергии и количество выделившейся тепловой энергии.
Найдем количество потребленной электроэнергии: P = U I, где P - потребляемая мощность ВтВтВт, U - напряжение ВВВ, I - сила тока ААА. P = 220 В 3 А = 660 Вт
Найдем количество выделившейся тепловой энергии: Q = mcΔt, где Q - выделившаяся тепловая энергия ДжДжДж, m - масса воды кгкгкг, с - удельная теплоемкость воды 4,186Дж/(г<em>С)4,186 Дж/(г<em>С)4,186Дж/(г<em>С), Δt - изменение температуры градусыЦельсияградусы ЦельсияградусыЦельсия. m = 2 кг таккакэтообъемтак как это объемтаккакэтообъем, Δt = 80 градусов от20до100градусовпоЦельсиюот 20 до 100 градусов по Цельсиюот20до100градусовпоЦельсию
Q = 2 кг 4,186 Дж/г<em>Сг<em>Сг<em>С 80 = 670 Дж
Найдем коэффициент полезного действия: η = Q / P = 670 Дж / 660 Вт = 1,015
Итак, коэффициент полезного действия электрического чайника составляет 1,015, или 101,5%.
Для расчета коэффициента полезного действия электрического чайника нам нужно вычислить количество потребленной электроэнергии и количество выделившейся тепловой энергии.
Найдем количество потребленной электроэнергии:
P = U I, где P - потребляемая мощность ВтВтВт, U - напряжение ВВВ, I - сила тока ААА.
P = 220 В 3 А = 660 Вт
Найдем количество выделившейся тепловой энергии:
Q = mcΔt, где Q - выделившаяся тепловая энергия ДжДжДж, m - масса воды кгкгкг, с - удельная теплоемкость воды 4,186Дж/(г<em>С)4,186 Дж/(г<em>С)4,186Дж/(г<em>С), Δt - изменение температуры градусыЦельсияградусы ЦельсияградусыЦельсия.
m = 2 кг таккакэтообъемтак как это объемтаккакэтообъем, Δt = 80 градусов от20до100градусовпоЦельсиюот 20 до 100 градусов по Цельсиюот20до100градусовпоЦельсию Q = 2 кг 4,186 Дж/г<em>Сг<em>Сг<em>С 80 = 670 Дж
Найдем коэффициент полезного действия:
η = Q / P = 670 Дж / 660 Вт = 1,015
Итак, коэффициент полезного действия электрического чайника составляет 1,015, или 101,5%.