Какой КПД электрического кипятильника мощностью 600 Вт, если он закипает 2 кг воды за 25 минут, при начальной температуре воды 20 градусов Цельсия?

Физика 8 класс Коэффициент полезного действия (КПД) и энергия КПД кипятильника электрический кипятильник мощность 600 Вт закипание воды температура воды физика 8 класс Новый

Для начала, давайте определим, что такое КПД (коэффициент полезного действия) и как его рассчитать. КПД показывает, какая доля энергии, затраченной на работу устройства, используется эффективно. В данном случае, мы будем рассчитывать КПД электрического кипятильника, который нагревает воду.

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

• Формула для расчета количества теплоты (Q) выглядит так: Q = m * c * ΔT,
• где m - масса воды (в кг), c - удельная теплоемкость воды (приблизительно 4200 Дж/(кг·°C)), ΔT - изменение температуры (в °C).

В нашем случае:

• m = 2 кг,
• c = 4200 Дж/(кг·°C),
• Начальная температура воды = 20°C, конечная температура = 100°C.

Теперь найдем ΔT:

• ΔT = 100°C - 20°C = 80°C.

Теперь подставим значения в формулу:

Q = 2 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * 80°C = 672000 Дж.

Шаг 2: Рассчитаем количество энергии, потребляемой кипятильником за 25 минут.

• Мощность кипятильника P = 600 Вт (Вт = Дж/с).
• Время t = 25 минут = 25 * 60 = 1500 секунд.

Теперь рассчитаем общее количество энергии (E), которое потребляет кипятильник:

E = P * t = 600 Вт * 1500 с = 900000 Дж.

Шаг 3: Теперь можем рассчитать КПД.

КПД = (Q / E) * 100%,

где Q - количество теплоты, использованной для нагрева воды, а E - общее количество энергии, потребленной кипятильником.

Подставляем значения:

КПД = (672000 Дж / 900000 Дж) * 100% ≈ 74.67%.

Ответ: КПД электрического кипятильника составляет примерно 74.67%.