7. Нагрівач потужністю 600Вт розраховано на напругу 120B. Його ККД 80%.Скільки часу буде потрібно, щоб 0.5л води нагріти від 10С до кипіння, використовуючи даний нагрівач?

100 БАЛЛОВ

Спочатку потрібно розрахувати масу води, яку необхідно нагріти. Оскільки ми знаємо об'єм, можемо використовувати густину, щоб перевести його в масу, знаючи, що питома теплоємність води дорівнює 4,186 Дж/г*°C, а температурний інтервал дорівнює 90 градусам Цельсія.

м = ρV = 1000 г/л * 0,5 л = 500 г

Q = mCΔT = 500 г * 4,186 Дж/(г*°C) * 90 °C = 188,37 кДж

Далі ми можемо розрахувати час нагрівання води до кипіння за допомогою формули:

P = Q/t

де P - потужність нагрівача, Q - теплова енергія, необхідна для нагрівання води, t - час нагрівання.

Замістимо відомі змінні у формулу і розв'яжемо її для t:

t = Q/P = 188,37 кДж / (0,8 * 600 Вт) = 393,69 с

Отримали, що потрібно 393,69 секунд, або близько 6,6 хвилин (округлюючи до більшого), щоб нагріти 0,5 л води з 10 градусів Цельсія до кипіння за допомогою нагрівача потужністю 600 Вт з КПД 80%.