Дано:
Ток (I) = 5 А
Напряжение (U) = 220 В
Масса воды (m) = 3 кг
Время (t) = 15 мин = 900 с
КПД (η) = 70% = 0.7
Удельная теплоемкость воды (c) = 4200 Дж/кг×°C
Найти:
На сколько градусов нагреется вода в чайнике
Решение:
Сначала найдем полезную мощность, которая вырабатывается водонагревателем:
P = U * I = 220 В * 5 А = 1100 Вт
Затем найдем полезную работу за время t:
W_полезн = P * t = 1100 Вт * 900 с = 990000 Дж
Теперь найдем количество теплоты, которое получит вода, учитывая КПД:
Q_получ = W_полезн / η = 990000 Дж / 0.7 = 1414285.71 Дж
Наконец, найдем изменение температуры воды:
ΔT = Q_получ / (m * c) = 1414285.71 Дж / (3 кг * 4200 Дж/кг×°C) ≈ 112.12 °C
Ответ:
Вода в чайнике нагреется примерно на 112.12 градусов.