η=(Qп/Qз)*100%, η - КПД кипятильника (η=70%=0,7), Qп - затраченная энергия на нагрев (Qп=С*m*(tк-tн), С - удельная теплоемкость воды (С=4200 Дж/кг*К), m - масса воды (m=1 кг), tк - конечная температура (tк=373 К), tн - начальная температура (tн=273 К)), Qз - совершенная работа (А=Р*t, Р - мощность кипятильника (Р=1000 Вт), t - время работы).
η=(Qп/Qз)=С*m*(tк-tн)/(Р*t).
t=С*m*(tк-tн)/(Р*η)=4200*1*(373-273)/(1000*0,7) = 6000 с = 10 мин.
Механическая работа А=F x S (1), где F -сила, под действием которой тело перемещается (в нашем случае она равна по модулю силе тяжести F = m x g, тк мы движемся равномерно, преодолевая притяжение Земли), S- перемещение (в нашем случае это высота, на которую нам необходимо подняться S = H, H= n x h, где h - высота одной ступеньки, n - количество ступенек ) Подставив все в формулу (1), получим А = mx g x n x h Вычисление А= 50 кг х 10 Н/кг х 260 х 0,15 м = 19500 Дж = 19,5 кДж Не забывая, что 15 см = 0,15 м
ответ:КПД кипятильника:
η=(Qп/Qз)*100%, η - КПД кипятильника (η=70%=0,7), Qп - затраченная энергия на нагрев (Qп=С*m*(tк-tн), С - удельная теплоемкость воды (С=4200 Дж/кг*К), m - масса воды (m=1 кг), tк - конечная температура (tк=373 К), tн - начальная температура (tн=273 К)), Qз - совершенная работа (А=Р*t, Р - мощность кипятильника (Р=1000 Вт), t - время работы).
η=(Qп/Qз)=С*m*(tк-tн)/(Р*t).
t=С*m*(tк-tн)/(Р*η)=4200*1*(373-273)/(1000*0,7) = 6000 с = 10 мин.
ответ: Кипятильник должен работать 10 мин.
Объяснение: