Похожие вопросы
2025-03-05 11:59:04
Сколько времени нужно, чтобы нагреть 1 литр воды от 20°С до 100°С в электрическом чайнике мощностью 500 Вт, если его КПД равен 75%?
Физика 11 класс Тепловые явления и теплообмен нагрев воды время нагрева электрический чайник мощность 500 Вт КПД 75% 1 литр воды температура 20 до 100 градусов
2025-03-05 11:59:16
Чтобы определить, сколько времени потребуется для нагрева 1 литра воды от 20°С до 100°С в электрическом чайнике мощностью 500 Вт с КПД 75%, нам нужно выполнить несколько шагов.
Шаг 1: Определение необходимого количества теплаСначала мы рассчитаем, сколько тепла нужно для нагрева воды. Формула для расчета количества тепла (Q) выглядит так:
Q = mcΔT
- m - масса воды (в килограммах)
- c - удельная теплоемкость воды (приблизительно 4200 Дж/(кг·°C))
- ΔT - изменение температуры (в °C)
Для 1 литра воды:
- m = 1 кг (так как 1 литр воды равен 1 килограмму)
- c = 4200 Дж/(кг·°C)
- ΔT = 100°С - 20°С = 80°С
Теперь подставим значения в формулу:
Q = 1 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * 80°С = 336000 Дж
Шаг 2: Учет КПД чайникаТак как КПД чайника составляет 75%, это означает, что только 75% от потребляемой энергии идет на нагрев воды. Следовательно, мы должны учитывать это в расчетах.
Полезная мощность (P полезная) будет равна:
P полезная = P * КПД = 500 Вт * 0.75 = 375 Вт
Шаг 3: Расчет времениТеперь мы можем рассчитать время (t), необходимое для нагрева воды, используя формулу:
t = Q / P полезная
Подставим значения:
t = 336000 Дж / 375 Вт
Теперь вычислим время:
t = 896 секунд
Шаг 4: Перевод времени в более удобные единицы896 секунд можно перевести в минуты:
896 секунд / 60 = 14.93 минут
Таким образом, для нагрева 1 литра воды от 20°С до 100°С в электрическом чайнике мощностью 500 Вт с КПД 75% потребуется примерно 15 минут.
