Какое количество энергии расходует электрический чайник мощностью 800 Вт на вскипячивание 1,5 литра воды изначально

Максимовна

4

Для решения этой задачи, нужно воспользоваться формулами, связанными с расчетами энергии и теплоты. Давайте начнем с расчета количества энергии, расходуемой на вскипячивание воды.

1) Расчет количества энергии:
Мощность электрического чайника - 800 Вт, время - 15 минут.
Энергия (в джоулях) можно вычислить, используя формулу:
Энергия = Мощность x Время.

Подставим значения:
Энергия = 800 Вт x (15 минут x 60 секунд) = 720 000 Дж.

Теперь перейдем к рассчету теплоты, необходимой для вскипячивания данной порции воды.

2) Расчет теплоты:
Для расчета теплоты, необходимо использовать формулу:
Теплота = Масса x Удельная теплоемкость x ΔТ,
где Масса - масса воды, Удельная теплоемкость - количество теплоты, необходимое для нагревания единицы массы вещества на 1 градус Цельсия, а ΔТ - изменение температуры.

Масса воды равна 1,5 литра. Так как 1 литр воды равен 1000 граммам, то массу можно перевести в граммы: 1,5 литра x 1000 г/л = 1500 г.

Удельная теплоемкость воды составляет около 4,18 Дж/(г*°C).

ΔТ (изменение температуры) равно разнице между конечной температурой и начальной температурой:
ΔТ = Конечная температура - Начальная температура.

В данной задаче начальная температура воды - 20°C, а конечная температура - 100°C (так как это точка кипения воды).

Подставим значения в формулу:
Теплота = 1500 г x 4,18 Дж/(г*°C) x (100°C - 20°C) = 522 600 Дж.

Теперь у нас есть значение энергии и теплоты. Но чтобы ответить на третий вопрос о КПД чайника, нужно знать определение КПД.

КПД (коэффициент полезного действия) определяется как отношение полезной работы (или энергии) к затраченной работе (или энергии). В нашем случае, КПД чайника можно выразить следующим образом:

КПД = (Полезная энергия / Затраченная энергия) x 100%.

Так как полезная энергия равна теплоте, а затраченная энергия равна энергии, мы можем подставить наши ранее расчитанные значения:

КПД = (522 600 Дж / 720 000 Дж) x 100% ≈ 72,5%.

Таким образом, в данной задаче, электрический чайник расходует 720 000 Дж энергии на вскипячивание 1,5 литра воды изначально имеющей температуру 20°C за 15 минут. Для вскипячивания данной порции воды требуется 522 600 Дж теплоты. КПД этого чайника составляет около 72,5%.