Чтобы нагреть 5,3л воды температурой 18ºС и довести ее до кипения, затрачивается 0,7кВт*ч электроэнергии. Чему равен КПД нагревателя?
Ответы
Ответ:
КПД нагревателя равен 83%.
Объяснение:
Для решения задачи нужно использовать следующую формулу для расчета КПД:
КПД = (Qполезная / Qзатраченная) * 100%
где Qполезная - полезная работа, Qзатраченная - затраченная работа.
В данном случае, затраченная работа - это 0,7 кВт*ч. Для определения полезной работы необходимо рассчитать количество теплоты, необходимое для нагрева исходной воды от 18ºС до 100ºС, используя следующую формулу:
Q = m * c * ΔT
где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды (4,186 Дж/(г*ºC)), ΔT - изменение температуры.
Переведем 5,3 л воды в граммы, учитывая, что плотность воды при 18ºС составляет 997 г/л:
m = 5,3 л * 997 г/л = 5294,1 г
Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева воды от 18ºС до 100ºС:
Q = 5294,1 г * 4,186 Дж/(г*ºC) * (100ºС - 18ºС) = 2091092,2 Дж
Переведем джоули в кВт*ч:
Q = 2091092,2 Дж / (3,6 * 10^6 Дж/кВт*ч) = 0,581 kWh
Таким образом, полезная работа составляет 0,581 кВт*ч.
Теперь мы можем рассчитать КПД нагревателя:
КПД = (Qполезная / Qзатраченная) * 100% = (0,581 кВтч / 0,7 кВтч) * 100% = 83%
Ответ: КПД нагревателя равен 83%.