Напишите показатель эффективности электрического кипятильника т, если при данном токе I = 4 А и напряжении U = 220

Веселый_Клоун

68

Для решения задачи по определению показателя эффективности электрического кипятильника мы можем использовать законы сохранения энергии и тепловой эффективности. Давайте разберемся пошагово.

Шаг 1: Определение выделяющегося тепла.
В начале, мы должны определить количество выделяющегося тепла во время нагрева воды. Для этого мы используем уравнение:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T, \]
где Q - количество выделяющегося тепла, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, и \(\Delta T\) - изменение температуры.

Удельная теплоемкость воды составляет около 4.186 Дж/(г·°C), а изменение температуры \(\Delta T\) равно разнице между исходной температурой и температурой кипения воды:
\[ \Delta T = 100°C - 10°C = 90°C. \]

Шаг 2: Расчет выделенной энергии.
Теперь мы можем рассчитать количество энергии, которое выделилось в результате работы кипятильника, используя следующее уравнение:
\[ W = U \cdot I \cdot t, \]
где W - выделенная энергия, U - напряжение, I - ток, и t - время нагрева.

Подставляя известные значения, получим:
\[ W = 220 В \cdot 4 А \cdot t. \]

Шаг 3: Определение показателя эффективности.
Наконец, показатель эффективности электрического кипятильника может быть вычислен как отношение выделяющегося тепла к выделенной энергии:
\[ \eta = \frac{Q}{W} \times 100%. \]

Подставляя значения Q и W, получаем:
\[ \eta = \frac{m \cdot c \cdot \Delta T}{U \cdot I \cdot t} \times 100%. \]

Шаг 4: Подстановка известных значений и расчет показателя эффективности.
В нашем случае, m = 5 кг, c = 4.186 Дж/(г·°C) и \(\Delta T = 90°C\). У нас также есть U = 220 В, I = 4 А и время нагрева t.

\[ \eta = \frac{5 \cdot 4.186 \cdot 90}{220 \cdot 4 \cdot t} \times 100%. \]

Таким образом, показатель эффективности будет зависеть от значения времени нагрева t, которое мы должны знать, чтобы рассчитать его конкретное значение.