Question

На электроплитке мощностью 600вт 3л воды нагреваются до кипения за 40 минут. начальная температура воды 20°с. удельная теплоемкость воды 4200 дж/(кг·ºс). определите кпд (в процентах) установки. решите , без всяких формул напряжённости ,максимально просто для понимания ,

Answer 1

Кол-во теплоты необходимое для нагревания .

Answer 2

Для решения этой задачи нужно использовать формулу для определения КПД (коэффициента полезного действия) установки:

КПД = (полезная мощность / затраченная мощность) * 100%,

где полезная мощность - это количество тепла, полученное при нагревании воды, а затраченная мощность - это количество электрической энергии, которое было использовано для нагревания воды.

Полезная мощность можно рассчитать, зная удельную теплоемкость воды, массу воды и изменение её температуры:

Полезная мощность = масса воды * удельная теплоемкость * изменение температуры / время,

где массу воды можно рассчитать, зная её плотность и объём:

Масса воды = плотность * объём.

Изменение температуры можно посчитать, зная начальную температуру и температуру кипения (100°С).

Затраченная мощность равна мощности электроплитки (600 Вт), умноженной на время работы (40 минут).

Теперь приступим к решению:

1. Найдем массу воды:
Масса воды = плотность * объем.
Объем воды можно найти, зная, что 1 мл воды равно 1 г:
Объем = 3 л = 3000 мл.
Тогда масса воды = 3000 г.

2. Найдем изменение температуры:
Изменение температуры = конечная температура – начальная температура.
Зная, что конечная температура воды равна 100°С, а начальная температура 20°С, получаем:
Изменение температуры = 100°С – 20°С = 80°С.

3. Найдем полезную мощность:
Полезная мощность = масса воды * удельная теплоемкость * изменение температуры / время.
Масса воды = 3000 г.
Удельная теплоемкость воды = 4200 дж/(кг·ºс) = 4200 Дж/(г·ºс).
Изменение температуры = 80°С.
Время = 40 минут = 2400 секунд.
Используя эти значения, получаем:
Полезная мощность = 3000 г * 4200 Дж/(г·ºс) * 80°С / 2400 с = 84000 Дж/с.

4. Найдем затраченную мощность:
Затраченная мощность = мощность электроплитки * время работы.
Мощность электроплитки = 600 Вт.
Время работы = 40 минут = 2400 секунд.
Затраченная мощность = 600 Вт * 2400 с = 1440000 Дж.

5. Найдем КПД:
КПД = (полезная мощность / затраченная мощность) * 100%.
КПД = (84000 Дж/с / 1440000 Дж) * 100% = 5.83%.

Таким образом, КПД установки, в которой использовалась электроплитка мощностью 600 Вт для нагревания 3 литров воды до кипения за 40 минут при начальной температуре 20°С и удельной теплоемкостью воды 4200 Дж/(кг·ºс), равен примерно 5.83%.