Определить КПД электронагревателя, если при силе тока 15 А и напряжении на концах 220 В Он нагревает 2 л воды от 10˚С до кипения за 10 минут

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения КПД электронагревателя сначала определим количество переданной тепловой энергии Q:

Q = mcΔT,

где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

m = 2 кг = 2000 г,
c = 4.18 Дж/(г * К),
ΔT = 100 - 10 = 90˚С.

Q = 2000 г 4.18 Дж/(г К) * 90 = 753600 Дж.

Далее определим мощность нагревателя P:

P = Q / t,

где t - время нагрева.

t = 10 мин = 600 с.

P = 753600 Дж / 600 с = 1256 Вт.

Теперь найдем электрическую мощность n:

n = U * I,

где U - напряжение, I - сила тока.

U = 220 В, I = 15 А.

n = 220 В * 15 А = 3300 Вт.

Наконец, найдем КПД электронагревателя:

η = P / n = 1256 Вт / 3300 Вт ≈ 0.38 или 38%.

КПД электронагревателя составляет примерно 38%.