Пример решения задачи на КПД электрического водонагревателя

2 литра воды при начальной температуре 20 °C закипают за 600 секунд. Сила тока, потребляемая электрическим водонагревателем, 6 Ампер. Напряжение в электрической сети 230 Вольт. Удельная теплоемкость воды равна 4.182×10³ Дж/(кг×°C) при20 °C. Определить коэффициент полезного действия водонагревателя.

Дано: m=2 кг; t°₁=20 °C; t°₂=100 °C; t=600 с;
I=3 A; U=230 B; c=4.182×10³ Дж/(кг×°C)
Найти: η — ?

Решение:

КПД электрического водонагревателя равен отношению полезно затраченной теплоты Q₁ к израсходованной Q: ${eta}=Q_1/Q$ .
Затраченная на нагревание воды полезная теплота равна: $Q_1=c*m*(t^{circ}_2-t^{circ}_1)$ .
Вся израсходованная теплота Q=U*I*t . Тогда формула КПД примет вид