5. uzdevums

Viens litrs ūdens, kura sākotnējā temperatūra ir 14 °C, elektriskajā tējkannā uzvārās 4 minūtēs. Cik liels ir tējkannas izdalītais siltuma daudzums, ja tā pieslēgta pie 220 V sprieguma un tās jauda 2 kW? Cik liels siltuma daudzums vajadzīgs, lai uzsildītu ūdeni? Cik liels ir tējkannas lietderības koeficients?

Atrisinājums

Tējkannas izdalīto siltumu var aprēķināt, izmantojot formulu
Q = I2RΔt, kur
 I - strāvas stiprums, R – sildspirāles pretestība , Δt – strāvas plūšanas laiks.

Tālāk

Tā kā zināms, ka
P = I2R,
tad izdalīto siltuma daudzumu iespējams aprēķināt, izmantojot formulu
Q = PΔt.

Tālāk

P = 2 kW
Δt = 4 min


 

2 · 103 W
240 s

Tālāk
 

Qt = PΔt

Tālāk

 Qt= 20·103 · 240 = 4,8 · 105 J
Qt – ?
Tālāk		  

Ūdens sasildīšanai vajadzīgo siltuma daudzumu var aprēķināt, izmantojot formulu

Q = cmΔT,

kur c – ūdens īpatnējā siltumietilpība 4,2 · 103 J/(kg · K), m – masa, ΔT – temperatūru starpība.

Tālāk


c = 4,2 · 103 J/(kg·K)
m = 1 kg
Δt = 86 K
 

  		Qū = PΔt

  Qū= 4,2 · 103 · 1 · 86 = 3,6 · 105 J
Qū – ?
 

Tējkannas lietderības koeficientu var aprēķināt, izmantojot formulu


Tālāk


Q1 = 4,8 · 105 J
Q2 = 3,6  · 105 J
 

 

Qū – ?
 

Atbilde:

Atbilde

Tējkanna izdala 4,8 · 105 J siltuma daudzumu. Ūdens sasildīšanai vajadzīgais siltuma daudzums ir 3,6 · 105 J. Tējkannas lietderības koeficients ir 75 %.