Вопрос: В электрическом чайнике при напряжении 220В и силе тока 6 А за 20 минут нагрелось 4 кг воды от 20 до 80 градусов. Как можно определить КПД этого чайника? Пожалуйста, приведите решение.

Физика 8 класс Электрические цепи и КПД электрических приборов Ключевые слова: электрический чайник напряжение 220В сила тока 6А нагрев воды КПД решение задачи физика 8 класс теплоемкость воды работа электрического тока Энергия температура время нагрева мощность расчет КПД Новый

Привет! Давай разберемся, как можно определить КПД электрического чайника. Для этого нам нужно сначала посчитать, сколько энергии он потратил, и сколько энергии нужно для нагрева воды.

Шаг 1: Рассчитаем мощность чайника

• Мощность (P) можно найти по формуле: P = U * I, где U - напряжение, I - сила тока.
• Подставляем значения: P = 220 В * 6 А = 1320 Вт.

Шаг 2: Рассчитаем, сколько энергии чайник потратил за 20 минут

• Время в часах: 20 минут = 20/60 = 1/3 часа.
• Энергия (E) = мощность * время: E = P * t = 1320 Вт * (1/3) ч = 440 Вт·ч.

Шаг 3: Рассчитаем, сколько энергии нужно для нагрева воды

• Для этого используем формулу: Q = m * c * ΔT, где:
• m = 4 кг (масса воды),
• c = 4200 Дж/(кг·°C) (удельная теплоемкость воды),
• ΔT = 80°C - 20°C = 60°C (изменение температуры).
• Теперь подставляем: Q = 4 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * 60°C = 1008000 Дж.

Шаг 4: Переведем энергию в Вт·ч

• 1 Вт·ч = 3600 Дж, поэтому: Q = 1008000 Дж / 3600 = 280 Вт·ч.

Шаг 5: Рассчитаем КПД чайника

• КПД = (полезная энергия / затраченная энергия) * 100%.
• Подставляем значения: КПД = (280 Вт·ч / 440 Вт·ч) * 100% ≈ 63.64%.

Итак, КПД нашего чайника примерно 63.64%. Надеюсь, это поможет тебе! Если есть еще вопросы, пиши!