Электрические… — Задание 5 Физика 8 Класс №00049569

Это мощный чайник, и работает он хорошо. Посмотрим, сколько энергии он взял из сети за десять минут и какая её часть на самом деле досталась воде. Смотри за единицами: минуты и литры в формулы прямо не идут.

Вопрос 1. Мощность $1000$ Вт — это $1000$ джоулей каждую секунду. В $10$ минутах $600$ секунд, поэтому работа тока такая:

$$A=Pt=1000\cdot600=600\,000\text{ Дж}=600\text{ кДж}$$

Вопрос 2. В кубометре тысяча литров, поэтому $1{,}5\text{ л}=0{,}0015\text{ м}^3$, и масса воды:

$$m=\rho V=1000\cdot0{,}0015=1{,}5\text{ кг}$$

Вода греется с $20\ {}^\circ\text{С}$ до кипения, а кипит она при $100\ {}^\circ\text{С}$ (этого числа нет в условии, его мы знаем сами). Сдвиг температуры:

$$\Delta t=100-20=80\ {}^\circ\text{С}$$

Теплота на нагрев, пар не считаем, ведь спрашивают только о закипании:

$$Q=cm\Delta t=4200\cdot1{,}5\cdot80=504\,000\text{ Дж}=504\text{ кДж}$$

Вопрос 3. КПД — это отношение полезного к затраченному. Полезное — теплота воды, затраченное — работа тока:

$$\eta=\dfrac{Q}{A}\cdot100\%=\dfrac{504}{600}\cdot100\%=84\%$$

Проверим через время. Без потерь чайник отдал бы воде $504\,000$ Дж за $504$ с. На деле он работал $600$ с, и $\dfrac{504}{600}=0{,}84$. То же самое.