Термодинамика +… — Задание 22 ОГЭ по физике №00006960

Дано:

$m = 2 \text{ кг}, \quad T_1 = 25\text{ °С}, \quad T_2 = 100\text{ °С}, \quad t = 6 \text{ мин} = 360 \text{ с}, \quad P = 2000 \text{ Вт}, \quad c = 4200 \text{ Дж/(кг}\cdot\text{°С)}$

Найти:

$\eta$ — ? ⠀

Решение:

КПД чайника — отношение полезной теплоты (израсходованной на нагрев воды) к затраченной электрической энергии: $$\eta = \frac{Q_\text{полезн}}{Q_\text{затр}}$$ Полезная теплота — количество теплоты, пошедшее на нагрев воды: $$Q_\text{полезн} = cm\Delta T = cm(T_2 - T_1)$$ $$\Delta T = 100 - 25 = 75\text{ °С}$$ $$Q_\text{полезн} = 4200 \cdot 2 \cdot 75 = 630\,000 \text{ Дж}$$ Затраченная электрическая энергия: $$Q_\text{затр} = P \cdot t = 2000 \cdot 360 = 720\,000 \text{ Дж}$$ Вычисляем КПД: $$\eta = \frac{Q_\text{полезн}}{Q_\text{затр}} = \frac{630\,000}{720\,000} = 0{,}875$$ Переводим в проценты: $$\boxed{\eta = 87{,}5\%}$$