Question

Salut. Ma poate ajuta cineva cu rezolvarea problemei : Pentru incalzirea cu Δθ=40°C a unei mase m=5 kg de apa, avand caldura specifica c=4185 J/kgK se foloseste un fierbator cu puterea electrica P=1800 W ce functioneaza 10 minute. Calculeaza randamentul fierbatorului la incalzirea apei.?

Answer 1

Răspuns:

$\eta=77,5\%$

Explicație:

Incepe prin a scrie definitia randamentului:

$\eta=\dfrac{L_{\text{util}}}{L_{\text{consumat}}}$

Unde $L_{\text{cons}}$ este lucrul mecanic efectuat de fierbator pentru incalzirea apei si $L_{\text{util}}$ este lucrul mecanic utilizat efectiv de sistem pentru incalzire. (Nota: $L_{\text{util}}=L_{\text{consumat}}-|L_{\text{pierdut}}|$, unde $L_{\text{pierdut}}$ este energia pierduta de sistem / disipata in mediul exterior). In cazul problemei noastre:

$L_{\text{util}}=Q_{\text{incalzire}}=mc\Delta\theta$

$P = \dfrac{L_{\text{consumat}}}{\Delta t}\implies L_{\text{consumat}}=P\Delta t$

Astfel, utilizand formula scrisa initial:

$\eta=\dfrac{mc\Delta\theta}{P\Delta t}$

Numeric:

$\eta=\dfrac{mc\Delta\theta}{P\Delta t}=\dfrac{5\cdot4185\cdot40}{1800\cdot10\cdot60}=77,5\%$