сколько времени требуется для нагревания 2 кг воды от 20 до 100 градусов в электрическом...

0 голосов
770 просмотров

сколько времени требуется для нагревания 2 кг воды от 20 до 100 градусов в электрическом чайнике мощностью 600 Вт, если КПД чайника 80%? (с=4200 Дж/(кг*градусы).)


Физика (97 баллов) | 770 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ
Дано:
m = 2 кг
T_1 = 20°C
T_2 = 100°C
P = 600 Вт
\eta = 80% = 0.8
c = 4200 Дж/(кг·°С)

Найти:
t = ?

Решение:
Чтобы нагреть воду массой m от температуры T_1 до температуры T_2 необходимо затратить количество теплоты равное Q:
Q = mc \Delta T = m c (T_2 - T_1).

С другой стороны, количество выделившейся теплоты можно определить как полезную электрическую работу A, то есть произведение электрической мощности P и времени t с учётом КПД \eta:
Q = A = Pt \eta.

Приравняв полученные выражения можем выразить необходимое время нагревания:
mc (T_2 - T_1) = Pt \eta
t = \dfrac{m c (T_2 - T_1)}{P \eta}
Проведем численный расчет:
t = \dfrac{2 \cdot 4200 \cdot (100 - 20)}{600 \cdot 0.8} = 1400 \; \text{c}.

Ответ: 1400 с.
(4.7k баллов)