Яким чином можна обчислити коефіцієнт корисної дії електрочайника, якщо в мережі є джерело струму зі силовим током
Яким чином можна обчислити коефіцієнт корисної дії електрочайника, якщо в мережі є джерело струму зі силовим током 2 А, опір обмотки електричного чайника становить 90 Ом і необхідно нагріти 0,5 кг води від 20°C до кипіння протягом 10 хвилин?
09.10.2024 16:33
Объяснение:
Коэффициент полезного действия (КПД) электрочайника показывает, насколько эффективно электроэнергия преобразуется в теплоэнергию для нагрева воды. КПД определяется как отношение полезного эффекта к затратам энергии.
Для расчёта КПД электрочайника, нужно знать количество теплоты, полученное за время работы электрочайника, и количество потребляемой электроэнергии.
Количество теплоты, полученное электрочайником, можно вычислить с помощью формулы:
Q = m * c * ΔT,
где Q - количество теплоты,
m - масса воды,
c - удельная теплоёмкость воды,
ΔT - изменение температуры.
Количество потребляемой электроэнергии можно рассчитать по формуле:
E = P * t,
где Е - потребляемая электроэнергия,
P - мощность электрочайника,
t - время работы электрочайника.
КПД электрочайника определяется как отношение количества теплоты к потребляемой электроэнергии:
КПД = Q / E.
Демонстрация:
Давайте вычислим КПД электрочайника для данной задачи.
Известно, что масса воды m = 0,5 кг и изменение температуры ΔT = 100°C (от 20°C до 100°C).
Удельная теплоёмкость воды c = 4186 Дж/кг * °C.
Мощность электрочайника P = U * I, где U - напряжение в сети, I - сила тока в электрической цепи.
В задаче нет информации о напряжении в сети, поэтому не можем вычислить точное значение P.
Совет:
Чтобы более легко разобраться в теме, рекомендуется ознакомиться с определениями и формулами, связанными с энергетикой и электрическими цепями. Также полезно освоить базовые понятия физики тепловых процессов, в частности, удельной теплоёмкости вещества.
Задача на проверку:
Напишите формулу, используемую для расчёта потребляемой электроэнергии электрочайником.