ВПР, физика, кпд В электрическом чайнике мощностью 700 Вт можно за 20 минут вскипятить 1,5 литра воды,
имеющей начальную температуру 20°С. Плотность воды равна 1000 кг/м3, её удельная теплоёмкость c = 4200 Дж/(кг⋅°С).
1) Какую работу совершает электрический ток, протекающий через нагревательный элемент
этого чайника, при кипячении данной порции воды?
2) Какое количество теплоты нужно передать данной порции воды для того, чтобы она
закипела?
3) Найдите КПД этого чайника.
Напишите полное решение этой задачи.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

1) Работа, совершаемая электрическим током, можно рассчитать по формуле W = Pt, где P - мощность (700 Вт = 700 Дж/с), t - время работы (20 минут = 1200 с).
W = 700 Дж/с * 1200 с = 840 000 Дж.

2) Для того, чтобы вода закипела, нужно передать ей теплоту, достаточную для преодоления теплоты парения и нагрева самой воды. Общее количество теплоты можно рассчитать по формуле Q = mcΔT + mL, где m - масса воды (1,5 кг), c - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг⋅°С)), ΔT - изменение температуры (для закипания вода нагревается до 100°С), L - теплота парения (2257 Дж/г).
Q = 1,5 кг 4200 Дж/(кг⋅°С) (100°С - 20°С) + 1,5 кг * 2257 Дж/г = 47250 Дж + 3385,5 Дж = 50635,5 Дж.

3) КПД (коэффициент полезного действия) можно определить как отношение совершенной работы к затраченной энергии: η = W / Q.
η = 840 000 Дж / 50635,5 Дж ≈ 16,6%.

Таким образом, электрический чайник имеет КПД около 16,6%, что означает, что примерно 16,6% потраченной энергии превращается в работу по нагреву воды.