100 баллов, отмечаю лучшие ответы. Заранее спасибо.
Определите КПД 2 нагревателя мощностью 2 квт если 1 литр воды был подогрет с его помощью с 10 до 30 градусов по Цельсию за 5 минут. Значение плотности воды примите равным р=1000 кг/м З, удельной теплоёмкости с=4200 Дж/ (кг-°C)
Ответы
Ответ:
Дано:
P = 2 кВт
t = 5 мин.
t°1 = 10 °C
t°2 = 30 °C
c = 4200 кг*°C
р = 1000 кг/м3
Найти:
n = ?
Решение:
КПД нагревателя равно процентному отношению полезной работы нагревателя к затраченной им работе, т.е.:
n = A полезная / А затраченная * 100%
Полезная работа - это количество теплоты, которое нужно для нагрева 1-го литра воды на 20 °C:
dt° = 30 - 10 = 20 °C
1 литр = 0,001 м3
m = p*V = 1000 * 0,001 = 1 кг
А полезная = Q = c*m*dt° = 4200 * 1 * 20 = 84000 Дж
Затраченная нагревателем работа равна количеству теплоты, которое выделил нагреватель, то есть, она равна работе электрического тока:
5 мин. = 60 * 5 = 300 с
2 кВт = 2000 Вт
А затраченная = Q = P*t = 2000 * 300 = 600000 Дж
Остаётся только подставить найденные значения в главную формулу:
n = A полезная / А затраченная * 100% = 84000 / 600000 * 100% = 14%
Ответ: КПД нагревателя равен 14%.