на электрической плитке, включённой в сеть с напряжением 120 В нагревается медный сосуд массой 200 г, в котором налито 500 г воды при температуре 12 г. за 5 мин. температура воды…

Чтобы найти коэффициент полезного действия (КПД) электрической плитки, нам сначала нужно вычислить количество тепла, которое передано воде, а затем сравнить это с общей электроэнергией, потребленной плиткой.

1. Определим количество тепла, переданного воде:

Мы можем использовать формулу для расчета количества тепла:

\[ Q = mc\Delta T \]

где:

• \( m \) – масса воды (в кг) = 500 г = 0.5 кг,
• \( c \) – удельная теплоемкость воды (приблизительно \( 4200 \, \text{Дж/(кг·К)} \)),
• \( \Delta T \) – изменение температуры = конечная температура - начальная температура = 60 °C - 12 °C = 48 °C.

Теперь подставим значения:

\[ Q = 0.5 \, \text{кг} \times 4200 \, \text{Дж/(кг·К)} \times 48 \, \text{К} \]

\[ Q = 0.5 \times 4200 \times 48 \]

\[ Q = 100800 \, \text{Дж} \]

2. Определим общую электроэнергию, потребленную плиткой:

Сначала нужно найти мощность плитки. Мощность (\( P \)) может быть найдена по формуле:

\[ P = U \times I \]

где:

• \( U \) – напряжение = 120 В,
• \( I \) – сила тока = 5 А.

Подставляем значения:

\[ P = 120 \, \text{В} \times 5 \, \text{А} = 600 \, \text{Вт} \]

Теперь, чтобы найти общее количество энергии, потребленной плиткой за 5 минут, переведем время в секунды:

5 минут = 5 × 60 = 300 секунд.

Теперь можем рассчитать потребленную энергию:

\[ E = P \times t = 600 \, \text{Вт} \times 300 \, \text{с} \]

\[ E = 180000 \, \text{Дж} \]

3. Теперь найдем КПД:

КПД (\( \eta \)) выражается следующей формулой:

\[ \eta = \frac{Q}{E} \times 100\% \]

Подставляем полученные значения:

\[ \eta = \frac{100800 \, \text{Дж}}{180000 \, \text{Дж}} \times 100\% \]

\[ \eta \approx 56\% \]

Таким образом, коэффициент полезного действия электрической плитки составляет примерно 56%.