В чайник со свистком налили воду массой 1 кг и поставили на электрическую плитку мощностью 900 Вт.Через 7 мин раздался свисток. Определите КПД нагревателя.Начальная температура воды 20 градусов,удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг К).

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала определим количество теплоты, которое было передано воде, чтобы она закипела
Количество переданной теплоты рассчитывается по формуле
Q = mc∆T
где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ∆T - разница температур.

m = 1 кг = 1000 г
c = 4200 Дж/(кг К)
∆T = 100 градусов (вода закипает при 100 градусах).

Q = 1000 г 4200 Дж/(кг К) 100 K = 42000000 Дж = 42000 кДж.

Далее определим время, за которое нагрели воду до кипения
P = 900 Вт = 900 Дж/с
t = 7 мин = 420 с.

Количество теплоты, выделенное воде в это время
W = Pt = 900 Дж/с * 420 с = 378000 Дж = 378 кДж.

Теперь определим КПД нагревателя
η = W/Q 100% = 378 кДж / 42000 кДж 100% ≈ 0.9%.

Таким образом, КПД нагревателя составил примерно 0.9%.