Дано:
Напряжение, U = 120 В
Сила тока, I = 4 A
Масса воды, m = 0.72 кг
Время нагрева, t = 15 мин = 900 с
КПД электрочайника, η = 56% = 0.56
Температура кипения воды, t2 = 100 °C
Найти:
Начальную температуру воды
Решение:
Энергия, необходимая для нагрева воды:
Q = m * c * Δt
Где Δt - изменение температуры, а c - удельная теплоемкость воды.
Мощность, потребляемая электрочайником:
P_input = U * I
Полезная мощность:
P_output = P_input * η
Используем уравнение Q = P * t, чтобы определить начальную температуру:
Δt = Q / (m * c)
T1 = t2 - Δt
Рассчитаем начальную температуру, используя известные значения:
P_input = 120 * 4 = 480 Вт
P_output = 480 * 0.56 = 268.8 Вт
Q = 268.8 * 900 = 241920 Дж
Δt = 241920 / (0.72 * 4200) ≈ 90 °C
T1 = 100 - 90 = 10 °C
Ответ:
Начальная температура воды составляет примерно 10 °C.