На сколько градусов можно нагреть 2л воды с помощью электрического кипятильника мощностью 800Вт за 10мин при к.п.д. установки 60%?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Дано:
Мощность электрического кипятильника - 800 Вт
Время работы - 10 мин = 10/60 = 1/6 часа
КПД установки - 60%
Масса воды - 2 л = 2 кг
Удельная теплоемкость воды - 4.186 Дж/(г*С)

Энергия, выделенная кипятильником за время работы:
E = Pt = 800 Вт (1/6) ч = 133,33 Дж

КПД установки означает, что только 60% из этой энергии будет использоваться для нагревания воды. Таким образом, энергия, которая будет использоваться для нагревания воды:
E_вода = 133,33 Дж * 0,6 = 80 Дж

Для того чтобы нагреть воду на ΔT градусов, нужно:
E_вода = mcΔT,
где m - масса воды,
c - удельная теплоемкость,
ΔT - изменение температуры.

Перепишем это выражение для ΔT:
ΔT = E_вода / (mc) = 80 Дж / (2 кг 4.186 Дж/(г*С)) = 9,56 градусов.

Следовательно, за 10 минут при к.п.д. установки 60%, можно нагреть 2л (2кг) воды с помощью электрического кипятильника мощностью 800Вт на 9,56 градусов.