Question

Електроплитка працює від мережі з напругою 220В та силі
струму в 5А та за 20 хвилин нагріває 1,5л води від 160С до
кипіння. Визначте ККД плитки.

Answer 1

Ответ: 0,475

Объяснение:

Для розв'язання задачі, спочатку потрібно знайти кількість тепла, яку необхідно передати воді, щоб нагріти її до кипіння. Для цього можна скористатися формулою:

Q = mcΔT,

де Q - кількість тепла, м - маса води, c - специфічна теплоємність води, ΔT - різниця у температурі.

За умовою, маса води, яку необхідно нагріти, дорівнює 1,5 л, а це означає, що маса води дорівнює:

m = 1,5 кг.

Різниця у температурі дорівнює:

ΔT = 100 °C.

Специфічна теплоємність води при цьому можна взяти рівною:

c = 4,18 Дж/(г∙°C).

Тоді кількість тепла, яку необхідно передати воді, можна обчислити так:

Q = mcΔT = 1,5 кг * 4,18 Дж/(г∙°C) * 100 °C = 627 кДж.

Ця кількість тепла буде виділятися протягом 20 хвилин. Щоб знайти потужність, з якою електроплитка передає тепло воді, можна використати формулу:

P = Q/t,

де P - потужність, t - час.

За умовою, час дорівнює:

t = 20 хв = 1200 с.

Тоді потужність можна обчислити так:

P = Q/t = 627 кДж / 1200 с ≈ 0,5225 кВт.

ККД (коефіцієнт корисної дії) плитки можна обчислити за формулою:

η = P/Pел,

де Рел - електрична потужність, Pел = U * I.

За умовою, напруга дорівнює:

U = 220 В,

а сила струму:

I = 5 А.

Тоді електрична потужність буде:

Pел = U * I = 220 В * 5 А = 1100 Вт.

Отже, ККД плитки буде:

η = P/Pел = 0,5225 кВт / 1,100 кВт ≈ 0,475.