Какая доля энергии, получаемой кипятильником от электрической сети, рассеивается в окружающую воду при ее нагревании

Соня

10

Для решения данной задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Первоначальная энергия, получаемая кипятильником, перейдет в тепловую энергию воды и рассеется в окружающую среду.

Энергия, полученная кипятильником, рассчитывается по формуле:
\[E = P \cdot t\]
где \(E\) - энергия (в джоулях), \(P\) - мощность кипятильника (в ваттах), \(t\) - время (в секундах).

В нашем случае, мощность кипятильника составляет 500 Вт, а время равно 1,5 минуты. При расчетах необходимо привести время к секундам:
\(1,5\) минуты \(\times\) \(60\) секунд = \(90\) секунд.

Тепловая энергия, полученная водой, рассчитывается по формуле:
\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\]
где \(Q\) - тепловая энергия (в джоулях), \(m\) - масса воды (в килограммах), \(c\) - удельная теплоемкость воды (в джоулях на градус Цельсия на килограмм), \(\Delta T\) - изменение температуры (в градусах Цельсия).

В нашем случае, масса воды равна 1 кг, удельная теплоемкость воды примем равной 4186 Дж/кг·°C, а изменение температуры составляет 8 °C.

Так как вся энергия перешла в тепловую энергию воды, то \(E = Q\).

Теперь можем рассчитать долю энергии, рассеиваемую в окружающую воду:

\[\text{Доля энергии} = \frac{\text{Тепловая энергия воды}}{\text{Полученная энергия}} \times 100\% = \frac{Q}{E} \times 100\%\]

Подставим значения в формулу:

\[\text{Доля энергии} = \frac{1 \times 4186 \times 8}{500 \times 90} \times 100\%\]
\[\text{Доля энергии} \approx 74\% \]

Таким образом, около 74% энергии, получаемой кипятильником от электрической сети, рассеивается в окружающую воду при ее нагревании.