Для решения данной задачи, нам понадобится использовать формулу для вычисления количества теплоты:
Q = P * t,
где Q - количество теплоты, P - мощность электрокипятильника и t - время.
Зная мощность электрокипятильника (P = 600 Вт), нужно сначала вычислить количество теплоты, которое должно быть передано воде, чтобы она нагрелась от 20 до кипения.
Для этого мы должны учесть, что вода имеет массу, которая определяется плотностью, и формулой:
m = V * ρ,
где m - масса воды, V - объем воды и ρ - плотность воды.
Так как у нас дан объем воды (V = 10 л), нам нужно вычислить массу воды. Плотность воды равна 1 г/см³ или 1000 кг/м³, поэтому:
m = V * ρ = 10 * 1000 = 10000 г (или 10 кг).
Теперь мы можем вычислить количество теплоты, которое нужно передать воде. Для этого мы используем формулу:
Q = m * c * ΔT,
где c - удельная теплоемкость воды и ΔT - изменение температуры.
Удельная теплоемкость воды (c) равна 4,18 Дж/г°C.
Нам нужно нагреть воду до кипения, то есть до 100°C. Начальная температура воды равна 20°C, поэтому изменение температуры (ΔT) составляет:
ΔT = конечная температура - начальная температура = 100 - 20 = 80°C.
Теперь мы можем вычислить количество теплоты (Q):
Q = m * c * ΔT = 10 * 10^3 * 4,18 * 80 = 3344000 Дж.
КПД установки (η) составляет 80%. Это означает, что только 80% поставленной мощности будет использоваться для передачи теплоты воде. Для вычисления реальной мощности, которая будет использоваться в задаче, мы умножаем мощность электрокипятильника на КПД:
P_реальная = P * η = 600 * 0,8 = 480 Вт.
Теперь, когда мы знаем реальную мощность, мы можем использовать формулу Q = P * t для вычисления времени нагревания:
t = Q / P_реальная = 3344000 / 480 ≈ 6970 сек.
Ответ: Время нагревания 10 л воды от 20 до кипения при использовании электрокипятильника мощностью 600 Вт и КПД установки 80% составляет примерно 6970 секунд (около 1 час и 56 минут).
Q = P * t,
где Q - количество теплоты, P - мощность электрокипятильника и t - время.
Зная мощность электрокипятильника (P = 600 Вт), нужно сначала вычислить количество теплоты, которое должно быть передано воде, чтобы она нагрелась от 20 до кипения.
Для этого мы должны учесть, что вода имеет массу, которая определяется плотностью, и формулой:
m = V * ρ,
где m - масса воды, V - объем воды и ρ - плотность воды.
Так как у нас дан объем воды (V = 10 л), нам нужно вычислить массу воды. Плотность воды равна 1 г/см³ или 1000 кг/м³, поэтому:
m = V * ρ = 10 * 1000 = 10000 г (или 10 кг).
Теперь мы можем вычислить количество теплоты, которое нужно передать воде. Для этого мы используем формулу:
Q = m * c * ΔT,
где c - удельная теплоемкость воды и ΔT - изменение температуры.
Удельная теплоемкость воды (c) равна 4,18 Дж/г°C.
Нам нужно нагреть воду до кипения, то есть до 100°C. Начальная температура воды равна 20°C, поэтому изменение температуры (ΔT) составляет:
ΔT = конечная температура - начальная температура = 100 - 20 = 80°C.
Теперь мы можем вычислить количество теплоты (Q):
Q = m * c * ΔT = 10 * 10^3 * 4,18 * 80 = 3344000 Дж.
КПД установки (η) составляет 80%. Это означает, что только 80% поставленной мощности будет использоваться для передачи теплоты воде. Для вычисления реальной мощности, которая будет использоваться в задаче, мы умножаем мощность электрокипятильника на КПД:
P_реальная = P * η = 600 * 0,8 = 480 Вт.
Теперь, когда мы знаем реальную мощность, мы можем использовать формулу Q = P * t для вычисления времени нагревания:
t = Q / P_реальная = 3344000 / 480 ≈ 6970 сек.
Ответ: Время нагревания 10 л воды от 20 до кипения при использовании электрокипятильника мощностью 600 Вт и КПД установки 80% составляет примерно 6970 секунд (около 1 час и 56 минут).