Question

W czajniku elektrycznym o pojemności V=1,5 dm3 woda nagrzewa się od 20C do temp wrzenia w ciągu czasu t=10 min. Jaka jest sprawność oraz opór grzejnika, jeżeli przy napięciu v=220V natężenie prądu I=4A?

U=R*I
R=55Ω

Answer 1

Energia elektryczna, która zamienia się w ciepło użyteczne, czyli do podgrzania wody:
W=η * U* I * t, gdzie η=sprwność układu, t=600s - czas grzania

Ciepło potrzebne do zagotowania:
Q = V * ρ * c * Δτ, gdzie ρ=1kg/dm³ - gęstość wody, c=4190J/(kg*K)-ciepło właściwe wody

W=Q
η * U* I * t = V * ρ * c * Δτ
η = V * ρ * c * Δτ / (U* I * t)
η = 1,5 * 1 * 4190 * (100°-20°) / (220 * 4 * 600) [dm³*kg/dm³*J/(kg*K)*K/(V*A*s=1]
η ≈ 95%

R=U/I=220 V / 4A = 55Ω (prawo Ohma)