Question

Grzałka elektryczna o mocy 400 W podgrzewa szklankę (0.25 kg) wody. Jak długo trwa podgrzewanie wody od 10 stopni C do wrzenia? Przyjmij, że do podgrzewania wody wykorzystywane jest 60% energii elektrycznej. Wyjaśnij dlaczego, przyjmujemy tutaj większe straty energii niż w przypadku czajnika elektrycznego. Wytłumaczcie jak to zrobić ...????Pomóżcie !

Answer 1

Najpierw liczymy potrzebną ilość ciepła

 

Q= m*c*ΔT

 

m- 0, 0,25 kg

c= 4200 J/kg*C ( ciepło właściwe wody)

ΔT= 100-10=90C

 

Q= 0,25 kg * 4200 J/kg*C * 90 C

Q= 94500 J

 

Z powody strat ciepła, grzałka musi "wyprodukować " więcej ciepła.

 

94 500 J = 60%

x =           100 %

 

x= 94500 J * 100/60 = 157 500 J

 

Ilość ciepła jest równoznaczna z ilością pracy wykonanej przez prąd

Q=W

 

P = 400 W

W= 157 500 J

t= ?

 

P= W/t

 

t= W/P

t-  157 500 J / 400 W

t = 393,75 s ≈ 6 min 35 s

 

Grzałka promieniuje ciepłem we wszystkie strony także częścią ktora nie jest zanurozna w wodzie. W przypadku czajnika cała spirala jest we wodzie zanurozna.

Answer 2

Dane:

P=400W

m=0,25kg

tp=10*C

tk=100*C

c=4200J/kg*C

η=60%

Szukane:

t=?

Wzór:

E=Q

Q=W

E=W

========

Q=mcΔT

ΔT=tk-tp

========

P=W/t|*t

W=Pt|:P

t=W/P

========

η=Wu/Wd*100%|*Wd

η*Wd=Wu*100%|:η

Wd=Wu*100%/η

Rozwiązanie:

ΔT=100*C-10*C

ΔT=90*C

Wu=0,25kg*4200J/kg*C*90*C

Wu=94500J

Wd=100%*94500J/60%

Wd=157500J

t=157500J:400W [J:W=J:J/s=J*s/J=s]

t=393,75s≈6min 34s

Odp. Podgrzewanie wody potrwa ok. 6min 34s.

 

Grzałka ma większe straty energii niż w przypadku czajnika elektrycznego, ponieważ grzałka przekazuje energię nie tylko do ogrzewanej wody, ale także do otoczenia, co powoduje większe zużycie energii.

 

W razie pytań - pisz.

Pozdrawiam.