Каков КПД электроплитки, если за 30 минут она нагрела 2 литра воды с 30 °C до 100 °C с использованием 600 Вт энергии?

Чтобы найти КПД (кПК - коэффициент полезного действия) электроплитки, мы можем использовать следующую формулу:

\[ \text{КПД} = \frac{\text{полезная мощность}}{\text{затраченная мощность}} \times 100\% \]

В данной задаче полезной мощностью будет считаться теплота, которая передается воде, а затраченной мощностью будет считаться энергия, используемая электроплиткой.

Шаг 1: Найдем полезную мощность электроплитки.

Мы знаем, что за 30 минут электроплитка нагрела 2 литра воды с 30 °C до 100 °C. Чтобы найти количество теплоты, которое передается воде, воспользуемся формулой:

\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]

где \( Q \) - количество теплоты, \( m \) - масса воды, \( c \) - удельная теплоемкость воды, \( \Delta T \) - изменение температуры.

Масса воды \( m \) равна 2 литрам, а это 2000 г, так как плотность воды \( \rho \) равна 1000 кг/м3.

Теперь мы можем найти количество теплоты \( Q \):

\[ Q = 2000 \, \text{г} \cdot 4,2 \, \text{кДж/(кг} \cdot ^\circ \text{C)} \cdot (100-30) \, ^\circ \text{C} \]

После выполнения всех вычислений, мы получим:

\[ Q = 560000 \, \text{Дж} \]

Шаг 2: Найдем затраченную мощность электроплитки.

Мы знаем, что электроплитка использовала 600 Вт энергии в течение 30 минут. Чтобы найти затраченную мощность, мы можем использовать формулу:

\[ \text{затраченная мощность} = \text{энергия} \div \text{время} \]

Заменим известные значения и выполним вычисления:

\[ \text{затраченная мощность} = \frac{600 \, \text{Вт} \cdot 30 \, \text{мин} \cdot 60 \, \text{с}}{1 \, \text{мин} \cdot 60 \, \text{с}} \]

После выполнения всех вычислений, мы получим:

\[ \text{затраченная мощность} = 18000 \, \text{Дж} \]

Шаг 3: Найдем КПД электроплитки.

Теперь, когда у нас есть полезная мощность и затраченная мощность, мы можем использовать формулу для нахождения кПК:

\[ \text{КПД} = \frac{\text{полезная мощность}}{\text{затраченная мощность}} \times 100\% \]

Заменим известные значения и выполним вычисления:

\[ \text{КПД} = \frac{560000 \, \text{Дж}}{18000 \, \text{Дж}} \times 100\% \]

\[ \text{КПД} = 31.\overline{11}\% \]

Округлим результат до целого числа: КПД электроплитки равен 31%.