Электрический нагреватель работает от сети с напряжением u = 120 в при силе тока i = 5,0 а и за время t = 20 мин нагревает m = 1,5 кг воды от t1 = 16 "с до t2 = 100 °с. определить потери энергии в процессе нагревания и кпд нагревателя. удельная теплоемкость воды с = 4,19 * 10^3 дж/(кг • к

a=iut=5*120*20*60=720000дж

q=cm(t2-t1)=527940дж

е(потраченная)=a-q=192060дж=192.06кдж

кпд=aполезная/aзатраченная*100%=q*100%/a=0.73325%

работа электрического нагревателя

а=u i t =720кдж

количество теплоты необходимое на нагревание воды

q=cm(t2-t1)=529.2кдж ( с=4200)

потери энергии

е=а-q=190.8кдж

кпд=q/a=73.3%

p = nkt = 10^25 * 1,38*10^(-23) * 313 = 43194 н/м^2 = 43,2 кпа.

ответ: 43,2 кпа.

т.к. лампы соединены параллельно, то напряжение на каждой из них будет одинаково.

по закону ома i= u/(r+r), где r -внутр сопротивление источника, a r общее сопротивление цепи.

1/r = 5/(2*r_провода + r_лампочки) => r = 150/5 = 30 ом

ток в цепи i = 150/30.4 ~ 4.93 a

а теперь запишем все падения напряжений:

u = i*r + i/5 * (2*r_провода + r_лампочки)

нас интересует только падение напряжение на лампе

u1 = i/5 * r_лампочки ~ 143 b