Oblicz ile energii elektrycznej potrzeba do zagotowania w czajniku elektrycznym 1,5kg wody. Temperatura początkowa wody wynosi 20 stopni C. Przyjmijmy, że wartość procesu ogrzewania w czajniku wynosi 80%.

Odpowiedź :

Ilość energii pobranej przez czajnik wynosi:

[tex]E=403200J[/tex]

Należy obliczyć ile energii pobierze czajnik podczas zagotowania wody, biorąc pod uwagę sprawność czajnika.

Ilość pobranej energii obliczymy z wzoru na ilość pobranego ciepła:

[tex]Q=m*c_w*\Delta T[/tex]

gdzie:

[tex]m=1,5kg\to[/tex] masa wody

[tex]t_1=20^0C\to[/tex] temperatura początkowa wody

[tex]t_2=100^0C\to[/tex] temperatura wrzącej wody

[tex]c_w=4200\frac{J}{kg*^0C}\to[/tex] ciepło właściwe wody

[tex]\eta=80\%=0,8\to[/tex] sprawność czajnika

Obliczamy ile energii pobierze woda podczas ogrzewania, podstawiamy dane do wzoru:

[tex]Q=m*c_w*\Delta T[/tex]

[tex]\Delta T=t_2-t_1[/tex]

[tex]Q=1,5kg*4200\frac{J}{kg*^0C}*(100^0C-20^0C)[/tex]

[tex]Q=504000J[/tex]

Z zasady zachowania energii ( zasady bilansu cieplnego)- ilość energii pobranej przez czajnik jet równa ilości energii pobranej przez wodę

[tex]E=Q[/tex]

[tex]E=504000J[/tex]

Bierzemy pod uwagę sprawność czajnika i obliczamy ilość pobranej energii:

[tex]E=\eta*Q[/tex]

[tex]E=0,8*504000J[/tex]

[tex]E=403200J[/tex]