В электрическом чайнике можностью 800 Вт можно вскипятить 1,5л воды, имеющей начальную температуру 20...

КПД чайника можно найти по формуле: Эффективная мощность = (масса воды удельная теплоемкость воды (конечная температура - начальная температура)) / время нагревания КПД = (фактическая мощность / эффективная мощность) * 100%

Для нахождения КПД чайника нам необходимо вычислить количество энергии, которое мы затратили на нагревание воды, и сравнить его с полной энергией, которую мы потребили бы при идеальном процессе.

Сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагревания 1,5л воды с начальной температурой 20 градусов до температуры кипения (100 градусов): Q = mcΔT, где m - масса воды (1,5кг), c - удельная теплоемкость воды (4186 Дж/кг*град), ΔT - изменение температуры (100-20 = 80 градусов).

Q = 1,5 4186 80 = 501120 Дж.

Далее найдем полную энергию, которую мы потребили за 20 минут (20 * 60 = 1200 с): W = Pt, где P - мощность чайника (800 Вт), t - время нагревания (1200 с).

W = 800 * 1200 = 960000 Дж.

Теперь можем найти КПД чайника: η = (полезная энергия / затраченная энергия) * 100%, где полезная энергия - количество теплоты для нагревания воды, затраченная энергия - полная энергия.

η = (501120 / 960000) * 100% ≈ 52,2%.

Таким образом, КПД электрического чайника равен примерно 52,2%.

Чтобы найти КПД (коэффициент полезного действия) электрического чайника, нужно рассчитать, сколько энергии фактически пошло на нагрев воды, и сравнить это с общей энергией, потребленной чайником.

Начнем с расчета энергии, необходимой для нагрева воды. Формула для расчета тепловой энергии, требуемой для нагрева воды, выглядит так:

[ Q = mc\Delta T ]

где:

• ( Q ) — количество теплоты (Джоули);
• ( m ) — масса воды (килограммы);
• ( c ) — удельная теплоемкость воды (приблизительно ( 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} ));
• ( \Delta T ) — изменение температуры (градусы Цельсия).

Для воды массой ( 1.5 \, \text{л} ) (это 1.5 кг, так как плотность воды примерно ( 1 \, \text{кг/л} )) и начальной температурой ( 20 \, \text{°C} ), которую нужно вскипятить до ( 100 \, \text{°C} ), изменение температуры (( \Delta T )) составит ( 100 \, \text{°C} - 20 \, \text{°C} = 80 \, \text{°C} ).

Теперь подставим значения в формулу:

[ Q = 1.5 \, \text{кг} \times 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \times 80 \, \text{°C} = 504000 \, \text{Дж} ]

Теперь рассчитаем энергию, потребляемую чайником. Мощность чайника ( P = 800 \, \text{Вт} ), а время работы ( t = 20 \, \text{мин} ). Преобразуем время в секунды:

[ t = 20 \, \text{мин} \times 60 \, \text{с/мин} = 1200 \, \text{с} ]

Энергия, потребляемая чайником, вычисляется по формуле:

[ E = P \times t ]

Подставим значения:

[ E = 800 \, \text{Вт} \times 1200 \, \text{с} = 960000 \, \text{Дж} ]

Теперь можем найти КПД чайника, используя формулу:

[ \text{КПД} = \frac{Q}{E} \times 100\% ]

Подставим значения:

[ \text{КПД} = \frac{504000 \, \text{Дж}}{960000 \, \text{Дж}} \times 100\% \approx 52.5\% ]

Таким образом, КПД данного электрического чайника составляет приблизительно 52.5%.