Какой процент энергии, полученной кипятильником от электрической сети, рассеивается в окружающую воду, когда кастрюлю с водой (массой 1 кг) нагревают электрическим кипятильником мощностью 500 Вт в течение 1,5 минуты, и температура воды повышается на 8 °C? Удельная теплоемкость воды составляет 4,2 кДж/(кг. С). Ответ выразите в процентах, округлите до целого числа.
Подтвержденное решение:
Инструкция:
Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для расчета тепловой энергии: Q = c * m * ΔT, где Q — тепловая энергия, c — удельная теплоемкость вещества, m — масса вещества, ΔT — изменение температуры.
Найдем тепловую энергию, полученную водой:
Q = c * m * ΔT = 4,2 кДж/(кг. С) * 1 кг * 8 °C = 33,6 кДж
Теперь рассчитаем потребляемую электрическую энергию кипятильником:
E = P * t, где E — электрическая энергия, P — мощность, t — время работы.
E = 500 Вт * 1,5 минуты = 750 Дж
Чтобы найти процент рассеяния энергии, поделим тепловую энергию, рассеянную в окружающую среду, на потребленную электрическую энергию и умножим на 100:
Процент рассеяния = (33,6 кДж / 750 Дж) * 100 ≈ 4,48%
Пример использования:
Задача: водой (массой 1 кг) нагревают электрическим кипятильником мощностью 500 Вт в течение 1,5 минуты, и температура воды повышается на 8 °C?
Совет:
Для лучшего понимания задачи, вы можете визуализировать процесс нагревания и представить, как тепловая энергия, выделяемая кипятильником, переходит в воду и рассеивается в окружающую среду.
Практика:
Какой процент энергии, полученной электрочайником мощностью 1 кВт в течение 2 минут, рассеивается в окружающую среду, если масса воды составляет 2 кг, а температура повышается на 10 °C? Ответ округлите до целого числа и выразите в процентах.