Какой коэффициент полезного действия (КПД) электрического чайника мощностью 0,6 кВт, если за 17,5 минут 1,5 литра воды нагреваются с 20 градусов до 100 градусов?

Физика 8 класс Энергия и её преобразования коэффициент полезного действия КПД электрического чайника мощность 0,6 кВт нагрев воды время нагрева температура воды физика 8 класс задачи по физике Новый

Чтобы найти коэффициент полезного действия (КПД) электрического чайника, нам нужно сначала рассчитать, сколько энергии он фактически использует для нагрева воды, и сколько энергии он потребляет из сети.

Шаг 1: Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева воды.

Формула для расчета количества теплоты (Q), необходимого для нагрева воды, выглядит так:

Q = m * c * ΔT

• m - масса воды (в килограммах),
• c - удельная теплоемкость воды (приблизительно 4,18 Дж/(г·°C) или 4180 Дж/(кг·°C)),
• ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Теперь подставим известные значения:

• m = 1,5 литра = 1,5 кг (так как 1 литр воды = 1 кг),
• c = 4180 Дж/(кг·°C),
• ΔT = 100°C - 20°C = 80°C.

Теперь подставим все в формулу:

Q = 1,5 кг * 4180 Дж/(кг·°C) * 80°C = 502800 Дж.

Шаг 2: Рассчитаем потребленную электрическую энергию.

Потребленная энергия (E) может быть рассчитана по формуле:

E = P * t

• P - мощность чайника (в ваттах),
• t - время работы (в секундах).

Мощность чайника P = 0,6 кВт = 600 Вт.

Время t = 17,5 минут = 17,5 * 60 = 1050 секунд.

Теперь подставим значения в формулу:

E = 600 Вт * 1050 с = 630000 Дж.

Шаг 3: Рассчитаем КПД.

Коэффициент полезного действия (КПД) рассчитывается по формуле:

КПД = (Q / E) * 100%

Подставим найденные значения:

КПД = (502800 Дж / 630000 Дж) * 100% ≈ 79,7%.

Ответ: КПД электрического чайника составляет приблизительно 79,7%.