Электрические… — Задание 5 Физика 8 Класс №00049567

Чайник слабый, всего $400$ Вт, и греет двадцать минут. За это время он успевает отдать часть энергии не воде, а всему вокруг. Подумай: сколько энергии вообще нужно воде и сколько чайник на самом деле потратил?

Вопрос 1. Работа тока считается по всему времени, сколько чайник был включён. Время в секундах: $20\cdot60=1200$ с. Тогда:

$$A=Pt=400\cdot1200=480\,000\text{ Дж}=480\text{ кДж}$$

Вопрос 2. Один литр — это $0{,}001\text{ м}^3$, поэтому масса воды:

$$m=\rho V=1000\cdot0{,}001=1\text{ кг}$$

Воду греем с $20\ {}^\circ\text{С}$ до кипения, то есть до $100\ {}^\circ\text{С}$ (это число мы знаем сами). Выкипание не считаем, спрашивают только про закипание:

$$Q=cm\Delta t=4200\cdot1\cdot(100-20)=336\,000\text{ Дж}=336\text{ кДж}$$

Вопрос 3. КПД показывает, какая часть работы тока дошла до воды:

$$\eta=\dfrac{Q}{A}\cdot100\%=\dfrac{336}{480}\cdot100\%=70\%$$

Проверим другим путём, через время. Без потерь чайник отдал бы воде $336\,000$ Дж за $336\,000:400=840$ с, то есть за $14$ минут. На деле ушло $20$ минут, и $\dfrac{14}{20}=0{,}7$. То же самое.