Какая длина никелиновой проволоки использовалась для изготовления спирали кипятильника, если площадь поперечного

Предмет вопроса: КПД кипятильника

Пояснение: КПД (Коэффициент полезного действия) определяет отношение полезной работы, выполняемой устройством, к затраченной на это работе. В случае с кипятильником, полезная работа заключается в нагреве воды, а затраченная работа связана с электрическим напряжением на проводнике.

Для определения КПД кипятильника, мы должны сначала найти полезную работу, а затем вычислить затраченную работу.

Полезная работа можно определить, используя формулу:

Полезная работа = масса воды (в кг) * удельная теплоемкость воды * изменение температуры

Затраченная работа (энергия) можно определить используя выражение:

Затраченная работа = электрическое напряжение * время

Затем КПД можно найти, используя формулу:

КПД = (Полезная работа / Затраченная работа) * 100%

Демонстрация:
Масса воды = 2 кг
Удельная теплоемкость воды = 4,186 Дж/г°C
Изменение температуры = (100°C - 12°C) = 88°C
Напряжение = 220 В
Время = 1 минута = 60 секунд

Полезная работа = 2 * 4.186 * 88 = 735.584 Дж
Затраченная работа = 220 * 60 = 13200 Дж

КПД = (735.584 / 13200) * 100% ≈ 5.57%

Совет: Чтобы более полно понять КПД и его значимость, вы можете прочитать о применении этого понятия в различных устройствах и механизмах. Также, обратите внимание, что КПД всегда выражается в процентах, и результат должен быть округлен до двух десятичных знаков.

Закрепляющее упражнение: Кипятильник нагревает 3 кг воды от температуры 20°C до 100°C за 2 минуты. При напряжении 240 В. Каково значение КПД кипятильника? Ответ округлите до двух десятичных знаков.