Сколько килограммов воды может быть нагрето электрочайником от 25 градусов до кипения при мощности 2 кВт и времени

Сколько килограммов воды может быть нагрето электрочайником от 25 градусов до кипения при мощности 2 кВт и времени нагрева в 2 минуты? Удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг*градус). КПД электрочайника составляет 50%. Ответ округлите до сотых долей.
Дождь_2572

Дождь_2572

Для решения данной задачи, нам понадобится использовать формулу для определения количества теплоты, выделяемого при нагревании вещества:

Q=mcΔT

где:
Q - количество теплоты,
m - масса вещества,
c - удельная теплоемкость,
ΔT - изменение температуры.

Сначала найдем изменение температуры воды. Температура воды должна увеличиться от 25 градусов до точки кипения, которая составляет 100 градусов по Цельсию. Следовательно, ΔT=10025=75 градусов.

Теперь найдем количество теплоты с использованием данной формулы:

Q=mcΔT

Мощность электрочайника можно выразить через количество теплоты и время нагрева, используя следующую формулу:

Q=Pt

где:
P - мощность электрочайника,
t - время нагрева.

С учетом данной формулы и известной мощности электрочайника (2 кВт) и времени нагрева (2 минуты), мы можем определить количество теплоты:

Q=Pt=2кВт×2мин=4кДж

Теперь, зная, что КПД электрочайника составляет 50%, мы можем найти количество теплоты, которое реально будет передано воде:

Qпереданное=Q×КПД=4кДж×0.5=2кДж

Для рассчета массы воды, используем формулу:

Qпереданное=mcΔT

Теплоемкость воды (c) составляет 4200 Дж/(кг*градус), а изменение температуры (ΔT) равно 75 градусов, так как вода должна быть нагрета до точки кипения.

Подставляя известные значения в формулу, получаем:

2кДж=m×4200Дж/(кг*градус)×75градусов

Делим обе части уравнения на 4200 \, \text{Дж/(кг*градус)} \times 75 \, \text{градусов}, чтобы найти массу воды:

m=2кДж4200Дж/(кг*градус)×75градусов

Подсчитав данное выражение получаем:

m0.0095кг

Таким образом, электрочайник с мощностью 2 кВт и временем нагрева 2 минуты способен нагреть приблизительно 0.0095 килограмма (или 9.5 грамма) воды от 25 градусов до кипения. Ответ округляем до сотых долей, следовательно, ответ составляет 0.01 кг.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello