Question

Электрический нагреватель за 6 мин. доводит до кипения 1 кг воды, начальная температура которой 20 "С. Сила тока в нагревателе 7 А, напряжение в сети 220 В. Какая часть потребляемой энергии расходуется не на нагревание воды?

Answer 1

Чтобы найти ответ на этот вопрос, мы должны сначала вычислить энергию, которая требуется для нагревания воды от 20 °C до кипения. Для этого мы можем использовать формулу Q = mcΔT, где Q - количество теплоты, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды и ΔT - изменение температуры.

Масса воды равна 1 кг, удельная теплоемкость воды равна 4,186 Дж/(г·°C), а изменение температуры равно разнице между начальной температурой и температурой кипения, то есть (100 °C - 20 °C).

Подставляем значения в формулу и вычисляем:

Q = (1 кг) * (4,186 Дж/(г·°C)) * (80 °C) = 3350,8 Дж

Теперь мы можем найти потребляемую энергию, используя формулу P = VI, где P - потребляемая мощность, V - напряжение и I - сила тока.

Сначала мы вычисляем мощность:

P = (220 В) * (7 А) = 1540 Вт

Далее мы можем использовать формулу P = E/t, где P - потребляемая мощность, E - потребляемая энергия и t - время.

E = (1540 Вт) * (6 мин) * (60 с/мин) = 33,12 кДж

Таким образом, потребляемая энергия равна 33,12 кДж.

Чтобы найти часть потребляемой энергии, которая не идет на нагревание воды, мы вычитаем потребляемую энергию для нагревания воды из общей потребляемой энергии:

Часть потребляемой энергии = (потребляемая энергия - энергия для нагревания воды) / потребляемая энергия

Часть потребляемой энергии = (33,12 кДж - 3350,8 Дж) / 33,12 кДж

Часть потребляемой энергии ≈ 0,899

Таким образом, около 89,9% потребляемой энергии не идет на нагревание воды.