5. Водонагреватель при силе тока 10 А и напряжении 220 В может нагреть 800 г воды от 10 °С до кипения за 5 мин. Каков КПД водонагревателя?

Для решения этой задачи необходимо рассчитать количество теплоты, необходимое для нагрева воды, а также количество теплоты, выделенное водонагревателем, и затем определить КПД. 1. Рассчитаем количество теплоты ((Q_{\text{полезное}})), необходимое для нагрева воды: $$Q_{\text{полезное}} = mc\Delta T$$, где: * (m) – масса воды (800 г = 0,8 кг) * (c) – удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг·°C)) * $$\Delta T$$ – изменение температуры (100 °C - 10 °C = 90 °C) $$Q_{\text{полезное}} = 0,8 \cdot 4200 \cdot 90 = 302400 \text{ Дж}$$ 2. Рассчитаем количество теплоты ((Q_{\text{затраченное}})), выделенное водонагревателем: $$Q_{\text{затраченное}} = IUt$$, где: * (I) – сила тока (10 А) * (U) – напряжение (220 В) * (t) – время (5 мин = 300 с) $$Q_{\text{затраченное}} = 10 \cdot 220 \cdot 300 = 660000 \text{ Дж}$$ 3. Рассчитаем КПД ((\eta)) водонагревателя: $$\eta = \frac{Q_{\text{полезное}}}{Q_{\text{затраченное}}} \cdot 100\%$$ $$\eta = \frac{302400}{660000} \cdot 100\% \approx 45,82\%$$ Ответ: КПД водонагревателя составляет примерно 45,82%.