10. 900 г воды при начальной температуре 26°С закипают за 4,5минуты. Сила тока, потребляемая электрическим водонагревателем, 3,5 А. Напряжение в электрической сети 220 В. Определить коэффициент полезного действия водонагревателя.

Разбираемся с КПД водонагревателя!

Дано:

• Масса воды (m) = 900 г = 0.9 кг
• Начальная температура (T₁) = 26°С
• Конечная температура (T₂) = 100°С (температура кипения)
• Время (t) = 4,5 минуты = 4,5 × 60 = 270 секунд
• Сила тока (I) = 3,5 А
• Напряжение (U) = 220 В
• Удельная теплоемкость воды (c) ≈ 4200 Дж/(кг·°С)

Найти:

• Коэффициент полезного действия (КПД)

Решение:

1. Найдем количество теплоты, которое необходимо для нагрева воды (Qпол):
   Формула для расчета теплоты: Q = c × m × ΔT, где ΔT = T₂ - T₁.
   \[ \Delta T = 100°\text{C} - 26°\text{C} = 74°\text{C} \]\[ Q_{\text{пол}} = 4200 \text{ Дж/(кг} · \text{°C)} \times 0.9 \text{ кг} \times 74°\text{C} = 280980 \text{ Дж} \]