Каково значение эффективности нагревательного устройства, если электрическая спираль сопротивлением 80(Ом) работает

Оксана

22

Чтобы найти значение эффективности нагревательного устройства, мы можем использовать формулу:

\[ \text{Эффективность} = \frac{\text{Выработанная энергия}}{\text{Потраченная энергия}} \times 100\% \]

Для начала, посмотрим на потраченную энергию. У нас есть напряжение и сопротивление электрической спирали, поэтому мы можем использовать закон Ома:

\[ P = \frac{V^2}{R} \]

где \( P \) - мощность, \( V \) - напряжение, \( R \) - сопротивление.

Подставив значения, получим:

\[ P = \frac{220^2}{80} = 605,5 \, \text{Вт} \]

Теперь нам нужно найти выработанную энергию. Мы можем использовать следующую формулу:

\[ \text{Выработанная энергия} = \text{масса} \times \text{удельная теплоемкость} \times \text{изменение температуры} \]

В данной задаче нам неизвестна масса воды, но мы знаем её объем, который равен 1 литру. Для нас будет удобно использовать плотность воды, которая равна 1 кг/литр. Таким образом, масса воды составляет 1 кг.

Теперь вычислим изменение температуры:

\[ \Delta T = \text{конечная температура} - \text{начальная температура} = 100^\circ C - 20^\circ C = 80^\circ C \]

Подставим все значения в формулу:

\[ \text{Выработанная энергия} = 1 \, \text{кг} \times 4200 \, \text{Дж/(кг℃)} \times 80^\circ C = 336000 \, \text{Дж} \]

Теперь мы можем найти эффективность, используя формулу:

\[ \text{Эффективность} = \frac{\text{Выработанная энергия}}{\text{Потраченная энергия}} \times 100\% \]

Подставив значения:

\[ \text{Эффективность} = \frac{336000 \, \text{Дж}}{605,5 \, \text{Вт}} \times 100\% \approx 55483,8\% \]

Таким образом, значение эффективности нагревательного устройства составляет около 55483,8%.