"На электрической плитке мощностью 600 Вт два литра воды нагреваются от 15°C до 100°C за 40 мин. Определить к.п.д. установки.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем теплоемкость воды:

Q = mcΔt

где
Q - количество теплоты, необходимое для нагревания воды
m - масса воды (2 кг, так как 1 л воды весит примерно 1 кг)
c - удельная теплоемкость воды (4186 Дж/(кг·°C))
Δt - изменение температуры (100°C - 15°C = 85°C)

Q = 2 кг 4186 Дж/(кг·°C) 85°C = 711420 Дж

Теперь найдем мощность нагревателя:

P = Q / t

где
P - мощность нагревателя (600 Вт)
t - время нагревания (40 минут = 2400 с)

P = 711420 Дж / 2400 с = 296,42 Вт

Теперь найдем коэффициент полезного действия (к.п.д.) установки:

η = Pэ / Pп

где
Pэ - полезная мощность (теплота, передаваемая воде)
Pп - потребляемая мощность (электрическая мощность)

η = 296,42 Вт / 600 Вт = 0,49

К.п.д. установки равен 0,49, что означает, что почти половина потребляемой электроэнергии используется в процессе нагревания воды.