Воду массой 2 кг, имеющую начальную температуру 25 с, нагрели в электрическом чайнике до температуры кипения за 6 мин. Мощность электрического чайника равна
2 кВт. Чему равен кпд чайника?

Для решения данной задачи, мы сначала найдем количество теплоты, которое мы получили в результате нагрева воды. Затем, мы найдем затраченную на это количество теплоты электрическую энергию. И наконец, с помощью соотношения КПД найдем КПД чайника.

Шаг 1: Найдем количество теплоты, которое мы получили в результате нагрева воды.

Мы знаем, что вода имеет массу 2 кг и начальную температуру 25°C. Чтобы привести ее до температуры кипения (100°C), нам нужно изменить температуру на 75°C (100°C - 25°C).

Количество теплоты, полученное при нагреве воды, можно найти по формуле:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Удельная теплоемкость воды составляет 4,186 Дж/г°C.

Заменив значения, получим:

Q = 2 кг * 4,186 Дж/г°C * 75°C.

Для удобства расчета, переведем массу в граммы:

Q = 2000 г * 4,186 Дж/г°C * 75°C.

Произведем все необходимые вычисления:

Q = 627900 Дж (Джоулей).

Шаг 2: Найдем затраченную на это количество теплоты электрическую энергию.

Мы знаем, что мощность электрического чайника равна 2 кВт, а время работы составляет 6 мин.

Для этого нам нужно использовать формулу:

E = P * t,

где E - электрическая энергия (затраченная энергия), P - мощность, t - время работы.

Переведем мощность в ватты:

P = 2 кВт * 1000 = 2000 Вт.

Заменив значения, получим:

E = 2000 Вт * 6 мин.

Произведем все необходимые вычисления:

E = 12000 Дж (Джоулей).

Шаг 3: Найдем КПД чайника.

КПД (кпд) - коэффициент полезного действия, который определяет, какая часть затраченной энергии используется для осуществления полезной работы.

КПД можно найти с помощью формулы:

КПД = Q / E.

Подставим найденные значения:

КПД = 627900 Дж / 12000 Дж.

Произведем все необходимые вычисления:

КПД ≈ 52,325.

Ответ: КПД чайника составляет примерно 52,325% или 0,52325.