Электрический нагреватель работает от сети с напряжением U = 120 В при силе тока I = 5 А и за время t = 20 мин нагревает m = 1,5 кг воды от t1 = 16 "С до t2 = 100 °С. Определить КПД нагревателя.
Электрический нагреватель работает от сети с напряжением U = 120 В при силе тока I = 5 А и за время t = 20 мин нагревает m = 1,5 кг воды от t1 = 16 "С до t2 = 100 °С. Определить КПД нагревателя.
Похожие вопросы
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Для начала определим количество теплоты, которое необходимо подать, чтобы нагреть массу воды от температуры t1 до t2:
Q = m c Δt,
где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды (4186 Дж/(кг*°C)), Δt - изменение температуры.
Δt = t2 - t1 = 100 - 16 = 84 °C
Q = 1,5 кг 4186 Дж/(кг°C) * 84 °C = 630,36 кДж.
КПД нагревателя можно вычислить по формуле:
η = (полученное количество теплоты) / (затраченное количество электрической энергии) * 100%,
где затраченное количество энергии равно произведению напряжения на силу тока и время работы:
W = U I t = 120 В 5 А 20 мин = 120 В 5 А 20 мин * 60 с/мин = 72 кДж.
Теперь можем вычислить КПД:
η = 630,36 кДж / 72 кДж * 100% ≈ 875%.
Таким образом, КПД нагревателя составляет около 875%.