Вариант 4, Задача 3: Определите КПД электрического чайника, имеющего мощность 0,6 кВт, в котором за 17,5 мин 1,5 л воды нагревается от 20 до 100 °C.

Для решения этой задачи нам понадобятся следующие формулы: 1. Количество теплоты, необходимое для нагревания воды: (Q = mcDelta T), где (m) - масса воды, (c) - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг·°C)), (Delta T) - изменение температуры. 2. Энергия, потребляемая чайником: (A = P cdot t), где (P) - мощность, (t) - время. 3. КПД ((\eta)) чайника: (\eta = \frac{Q}{A} cdot 100\%) Дано: (P = 0.6 , \text{кВт} = 600 , \text{Вт}) (V = 1.5 , \text{л} Rightarrow m = 1.5 , \text{кг}) (так как плотность воды примерно 1 кг/л) (c = 4200 , \text{Дж/(кг·°C)}) (\Delta T = 100 , °\text{C} - 20 , °\text{C} = 80 , °\text{C}) (t = 17.5 , \text{мин} = 1050 , \text{с}) Нужно найти: (\eta) Решение: 1. Сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагревания воды: (Q = 1.5 , \text{кг} cdot 4200 , \text{Дж/(кг·°C)} cdot 80 , °\text{C} = 504000 , \text{Дж}) 2. Затем найдем энергию, потребляемую чайником: (A = P cdot t = 600 , \text{Вт} cdot 1050 , \text{с} = 630000 , \text{Дж}) 3. Теперь найдем КПД чайника: (\eta = \frac{Q}{A} cdot 100\% = \frac{504000 , \text{Дж}}{630000 , \text{Дж}} cdot 100\% = 0.8 cdot 100\% = 80\%) Ответ: КПД электрического чайника равен 80%.