дано:
масса воды m = 570 г = 0,57 кг,
начальная температура воды T1 = 10 °C,
конечная температура воды T2 = 100 °C,
сила тока I = 2,5 А,
напряжение U = 220 В,
время t = 12 мин = 12 * 60 = 720 с,
удельная теплоемкость воды c = 4186 Дж/(кг·К).
найти:
КПД установки η.
решение:
Сначала найдем количество теплоты Q, необходимое для нагрева воды до кипения:
ΔT = T2 - T1 = 100 - 10 = 90 К.
Q_воды = m * c * ΔT = 0,57 * 4186 * 90.
Выполним вычисления:
Q_воды = 0,57 * 4186 * 90 ≈ 21427,74 Дж.
Теперь найдем мощность P, которую потребляет электроплитка:
P = U * I = 220 * 2,5 = 550 Вт.
Теперь рассчитаем общее количество энергии Q_полная, которое была подведено к плитке за время t:
Q_полная = P * t = 550 * 720.
Выполним вычисления:
Q_полная = 550 * 720 = 396000 Дж.
Теперь найдем КПД установки η, используя соотношение:
η = Q_воды / Q_полная.
Подставляем известные значения:
η = 21427,74 / 396000.
Выполним вычисления:
η ≈ 0,0541.
Теперь выразим результат в процентах:
η ≈ 0,0541 * 100% ≈ 5,41%.
ответ:
КПД установки составляет примерно 5,41%.