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?
Ответы на вопрос
Для расчета КПД чайника нам нужно учитывать несколько факторов: мощность, потребляемую чайником, и полезную мощность, которая идёт на нагрев воды.
-
Полезная мощность (энергия, потраченная на нагрев воды):
Для того чтобы вычислить количество тепла, необходимое для нагрева воды, используем формулу:
где:
-
— масса воды (2,2 кг),
-
— удельная теплоёмкость воды (примерно 4200 Дж/кг·°С),
-
— изменение температуры (от 20°C до 100°C, то есть 80°C).
Подставляем данные в формулу:
-
Энергия, потребляемая чайником:
Мощность чайника можно рассчитать по закону Ома:
где:
-
— напряжение в сети (220 В),
-
— сила тока в спирали (7 А).
Подставляем значения:
Мощность чайника составляет 1540 Вт, или 1540 Дж/с.
-
Время работы чайника:
Чайник работает 10 минут, или 600 секунд.
-
Общая энергия, потребляемая чайником за 10 минут:
Чтобы найти полную энергию, потреблённую чайником за 600 секунд, умножаем мощность на время:
-
КПД чайника:
Теперь, зная полезную энергию, потраченную на нагрев воды, и общую потреблённую энергию, можно найти КПД:
Таким образом, КПД чайника составляет примерно 80%.
Похожие вопросы
Топ вопросов за вчера в категории Физика
Последние заданные вопросы в категории Физика
-
Математика
-
Литература
-
Алгебра
-
Русский язык
-
Геометрия
-
Английский язык
-
Химия
-
Физика
-
Биология
-
Другие предметы
-
История
-
Обществознание
-
Окружающий мир
-
География
-
Українська мова
-
Информатика
-
Українська література
-
Қазақ тiлi
-
Экономика
-
Музыка
-
Право
-
Беларуская мова
-
Французский язык
-
Немецкий язык
-
МХК
-
ОБЖ
-
Психология
-
Физкультура и спорт
-
Астрономия
-
Кыргыз тили
-
Оʻzbek tili

