КПД электроплиты
4/10На электрической плите стоит цилиндрическая кастрюля с кипящей водой. За \(t = 10\) мин уровень воды в кастрюле уменьшился на \(h = 2\) мм. Найдите КПД электроплиты, если она работает от источника постоянного тока напряжением \(U = 220\text{ В}\), сопротивление нагревательной спирали \(R = 50\text{ Ом}\), площадь поперечного сечения кастрюли \(S = 350\text{ см}^2\). Полезной работой плиты считайте теплоту, переданную воде в кастрюле. Удельная теплота парообразования воды \(L = 2{,}3\text{ МДж/кг}\), плотность воды \(\rho = 1{,}0\text{ г/см}^3\).
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаПотребляемая мощность находится по закону Джоуля–Ленца. Полезная мощность — это мощность, идущая на испарение воды, масса которой уменьшилась за время \(t\).
Ответ\(\eta \approx 28\%\).
РешениеПотребляемая плитой мощность равна \(P_0 = \dfrac{U^2}{R} = 968\text{ Вт}\). Полезная мощность идёт на испарение воды: \[P_1 = \frac{L\,\Delta m}{\Delta t} = \frac{L\rho S h}{t} \approx 268\text{ Вт}.\] КПД электроплиты: \[\eta = \frac{P_1}{P_0} \approx 28\%.\]
Похожие задачи
- Котелок и дрова МОШ 2011/12, 8 кл.
- Два кипятильника МОШ 2011/12, 9 кл.
- Вода в электрочайнике МОШ 2012/13, 8 кл.
- Нагреватель с линейной мощностью МОШ 2020/21, 9 кл.
- Два нагревателя Росатом 2021/22, 9 кл.
- Два нагревателя Росатом 2021/22, 10 кл.