Какова полезная мощность нагревателя чайника при массе воды 0,8 кг, если на графике показаны результаты измерений

Тема: Расчет полезной мощности нагревателя чайника

Объяснение: Для расчета полезной мощности нагревателя чайника, мы должны использовать закон сохранения энергии, который утверждает, что изменение тепловой энергии равно работе, совершенной над системой.

Сначала необходимо вычислить изменение тепловой энергии воды в чайнике, используя формулу Q = mcΔT, где Q - изменение тепловой энергии, m - масса воды, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Затем расчет полезной мощности нагревателя можно выполнить, используя формулу P = Q/Δt, где P - полезная мощность нагревателя, Q - изменение тепловой энергии, Δt - изменение времени.

Приведу пример использования формул:

Пример использования:
Дано:
Масса воды (m) = 0,8 кг
ΔT = 40 °C (разница в температуре измерена на графике)
Δt = 120 с (измеренное время)

Вычисления:
1. Вычислим изменение тепловой энергии, используя формулу Q = mcΔT:
Q = (0,8 кг) * (4186 Дж/кг °C) * 40 °C
= 13408 Дж

2. Вычислим полезную мощность нагревателя, используя формулу P = Q/Δt:
P = 13408 Дж / 120 с
≈ 111,73 Вт

Совет: Чтобы лучше понять концепцию изменения тепловой энергии и полезной мощности, рекомендуется изучить понятия работы, энергии и теплоты. Эксперименты с измерением температуры воды при различных промежутках времени также могут помочь закрепить концепцию.

Задание для закрепления:
Масса воды в чайнике составляет 1,2 кг. График показывает, что температура воды увеличилась на 60 °C в течение 150 с. Рассчитайте полезную мощность нагревателя чайника.