Задача №1206 Сборник задач по физике 7-9 классы А.В.Пёрышкина
Дано:
\(I=4\,\text{А}\)
\(U=120\,\text{В}\)
\(m=0.72\,\text{кг}\)
\(c=4200\,\frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot ^{\circ}{С}}\)
\({t}_{1}=20\,^{\circ}С\)
\({t}_{2}=100\,^{\circ}С\)
\(t=900\,\text{с}\)
\(\eta=?\)
Решение:
Количество теплоты, которое требуется для нагрева \(0.72\) кг воды от \(20\) °С до \(100\) °С, равно полезной работе
$${A}_{п}={Q}={c} \cdot {m} \cdot ({t}_{2}-{t}_{1})$$
$${A}_{п}={Q}={4200\,\frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot ^{\circ}{С}}}\cdot{0.72\,\text{кг}}\cdot (100\,^{\circ}С-20\,^{\circ}С)$$
$${A}_{п}={Q}=241920\,\text{Дж}$$
Работа затраченная
$${A}_{з}={U}\cdot{I}\cdot{t}$$
$${A}_{з}={120\,В}\cdot{4\,А}\cdot{900\,с}=432000\,\text{Дж}$$
КПД электрочайника
$$\eta=\frac{{A}_{п}}{{A}_{з}}$$
$$\eta=\frac{241920\,\text{Дж}}{432000\,\text{Дж}}=0.56$$
$$\eta=56\,\%$$
Ответ: коэффициент полезного действия электрочайника равен 56 %.