Какова полезная мощность нагревателя электрического чайника, если на рисунке представлены результаты последовательных измерений температуры воды в чайнике в течение определенного времени, с погрешностью измерений времени в 3 секунды и погрешностью измерений температуры в 4 градуса, и при условии, что масса воды составляет 0,8 кг?
Точный ответ:
Объяснение: Для того чтобы рассчитать полезную мощность нагревателя электрического чайника, мы можем использовать закон сохранения энергии. Энергия, переданная нагревателем воде, равна работе нагревателя, т.е. произведению мощности нагревателя на время его работы.
В данной задаче у нас есть результаты измерений температуры воды в течение определенного времени. Для расчета полезной мощности нагревателя нам необходимо знать изменение температуры воды и время его изменения.
Для определения изменения температуры воды мы вычитаем начальную температуру от конечной температуры.
Время изменения температуры будем считать равным разности времени между последним и первым измерением.
Учитывая погрешность измерений времени и температуры, наш расчет будет иметь некоторую погрешность.
Давайте выполним вычисления:
Измеренное изменение температуры = Конечная температура — Начальная температура
= 95 градусов — 20 градусов
= 75 градусов
Измеренное изменение времени = Последнее измерение времени — Первое измерение времени
= 80 секунд — 0 секунд
= 80 секунд
Мы знаем, что масса воды составляет 0,8 кг.
Для расчета полезной мощности нагревателя мы используем следующую формулу:
Полезная мощность = (Изменение температуры * Масса воды * Удельная теплоемкость воды) / Изменение времени
Удельная теплоемкость воды принимается равной 4200 Дж/(кг*°С).
Подставляя известные значения в формулу, получаем:
Полезная мощность = (75 градусов * 0,8 кг * 4200 Дж/(кг*°С)) / 80 секунд
≈ 3000 Вт
Таким образом, полезная мощность нагревателя электрического чайника составляет около 3000 Вт.
Совет: Для более точных результатов измерений, рекомендуется использовать более точные инструменты измерения времени и температуры.
Упражнение: Пусть вместо 0,8 кг масса воды составляет 1,2 кг. Какова будет полезная мощность нагревателя электрического чайника в этом случае?