Вопрос задан 08.01.2026 в 08:33. Предмет Физика. Спрашивает Староконь Алексей.

Чайник включён в сеть напряжением 220 В. Чему равен КПД чайника, если сила тока в его спирали 7 А и в нём за 10 мин можно нагреть от 20 °С до кипения 2,2 кг воды?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Литвинчук Степан.

Для расчета КПД чайника нам нужно учитывать несколько факторов: мощность, потребляемую чайником, и полезную мощность, которая идёт на нагрев воды.

  1. Полезная мощность (энергия, потраченная на нагрев воды):

Для того чтобы вычислить количество тепла, необходимое для нагрева воды, используем формулу:

Q=mcΔTQ = m \cdot c \cdot \Delta T

где:

  • mm — масса воды (2,2 кг),

  • cc — удельная теплоёмкость воды (примерно 4200 Дж/кг·°С),

  • ΔT\Delta T — изменение температуры (от 20°C до 100°C, то есть 80°C).

Подставляем данные в формулу:

Q=2.2кг4200Дж/кг\cdotp°С80°С=739200Дж.Q = 2.2 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/кг·°С} \cdot 80 \, \text{°С} = 739200 \, \text{Дж}.
  1. Энергия, потребляемая чайником:

Мощность чайника можно рассчитать по закону Ома:

P=UIP = U \cdot I

где:

  • UU — напряжение в сети (220 В),

  • II — сила тока в спирали (7 А).

Подставляем значения:

P=220В7А=1540Вт.P = 220 \, \text{В} \cdot 7 \, \text{А} = 1540 \, \text{Вт}.

Мощность чайника составляет 1540 Вт, или 1540 Дж/с.

  1. Время работы чайника:

Чайник работает 10 минут, или 600 секунд.

  1. Общая энергия, потребляемая чайником за 10 минут:

Чтобы найти полную энергию, потреблённую чайником за 600 секунд, умножаем мощность на время:

Eпотреблённая=Pt=1540Вт600с=924000Дж.E_{\text{потреблённая}} = P \cdot t = 1540 \, \text{Вт} \cdot 600 \, \text{с} = 924000 \, \text{Дж}.
  1. КПД чайника:

Теперь, зная полезную энергию, потраченную на нагрев воды, и общую потреблённую энергию, можно найти КПД:

η=QполезнаяEпотреблённая100%=739200Дж924000Дж100%80%.\eta = \frac{Q_{\text{полезная}}}{E_{\text{потреблённая}}} \cdot 100\% = \frac{739200 \, \text{Дж}}{924000 \, \text{Дж}} \cdot 100\% \approx 80\%.

Таким образом, КПД чайника составляет примерно 80%.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос