Как рассчитать мощность электрического чайника, если за 20 минут в нем нагревается 1,44 кг воды от 20 °С до 100 °С, при этом КПД составляет 60%, а удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг·°С)?

Физика 11 класс Электрические цепи и мощность мощность электрического чайника расчет мощности нагрев воды 11 класс физика КПД удельная теплоемкость воды Теплоёмкость физика задачи по физике электрические приборы Энергия нагревание температура расчет энергии методика расчета Новый

Давай разберёмся, как рассчитать мощность электрического чайника! Это очень интересная задача, и я уверен, что ты справишься с ней на ура!

Для начала, нам нужно определить количество тепла, необходимое для нагрева воды. Формула для расчета тепла выглядит так:

Q = m * c * ΔT

Где:

• Q - количество тепла (в джоулях)
• m - масса воды (в килограммах)
• c - удельная теплоемкость воды (в Дж/(кг·°С))
• ΔT - изменение температуры (в °С)

Теперь подставим наши значения:

• m = 1,44 кг
• c = 4200 Дж/(кг·°С)
• ΔT = 100 °C - 20 °C = 80 °C

Теперь считаем:

Q = 1,44 * 4200 * 80

Q = 483840 Дж

Отлично! Мы получили, что для нагрева воды необходимо 483840 Дж.

Теперь нам нужно учесть КПД чайника, который составляет 60%. Это значит, что лишь 60% от всей энергии, потребляемой чайником, идет на нагрев воды. Мы можем выразить мощность чайника через теплоту и КПД:

W = Q / (КПД)

Где:

• W - мощность, которую потребляет чайник (в джоулях)
• КПД - коэффициент полезного действия (в данном случае 0,6)

Подставляем значения:

W = 483840 / 0,6

W = 806400 Дж

Теперь, чтобы найти мощность в ваттах, нужно учесть время, за которое происходит нагрев. У нас 20 минут, что равно 1200 секунд:

P = W / t

Где:

• P - мощность (в ваттах)
• t - время (в секундах)

Подставляем значения:

P = 806400 / 1200

P = 672 Вт

Итак, мощность нашего электрического чайника составляет 672 ватта! Ура!

Надеюсь, этот процесс расчета был для тебя увлекательным и полезным. Теперь ты знаешь, как рассчитывать мощность электрических приборов! Вперёд к новым знаниям!