В электрочайник с сопротивлением обмотки 30 Ом налита вода массой 0,5 кг при температуре 20°С. Через 15 минут выкипкло 10% воды при силе тока при силе тока в обмотке 4 А. Чему равен КПД чайника? Удельная тёплемкость воды 4, 19 кДж(кг.*К), удельная теплота парообразования 2,3 Мдж/кг.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем количество теплоты, которое было выделено за 15 минут на испарение 10% воды.

Масса испарившейся воды:
m = 0,5 кг * 0,1 = 0,05 кг

Теплота испарения:
Q_исп = m L = 0,05 кг 2,3 * 10^6 Дж/кг = 115 000 Дж

Время испарения:
t = 15 мин = 15 * 60 сек = 900 сек

Мощность нагревателя:
P = U I = 30 Ом 4 А = 120 В * 4 А = 480 Вт

Количество теплоты, выделившееся за 15 минут:
Q_нагр = P t = 480 Вт 900 сек = 432 000 Дж

КПД чайника можно найти по формуле:
КПД = (Q_исп / Q_нагр) 100% = (115 000 Дж / 432 000 Дж) 100% ≈ 26,62%

Таким образом, КПД чайника составляет примерно 26,62%.