В двухлитровом электрическом чайнике мощностью 1,0 кВт вода закипает за 20 мин. Во сколько раз аналогичный чайник с мощностью 2,0 кВт потребляет меньше энергии, чем мощностью 1,0 кВт? Сопротивлением подводящих проводов пренебречь. Считать, что средняя мощность потока тепла в окружающее пространство одинакова в первом и во втором случаях. Удельная теплоемкость воды 4,2 кДж/(кг•К), комнатная температура 20 °С. Ответ округлить до десятых

РЕШЕНИЕ

чайник 1 (1 кВт) производит энергии

Q1=P1*t1=1000*20*60=1200000 Дж

вода поглощает до закипания энергии

Q=cm*dT=4200*2*(100-20)=672000 Дж

потери энергии в окружающее пространство

Q3=Q1-Q=1200000 -672000=526000 Дж

средняя мощность потока тепла в окружающее пространство

N=Q3/t1=526000/12000=440 Дж/с

чайник 2(2 кВт)

Q2=P2*t2=Q+Nt2

t2=Q / (P2-N) =672000 / (2000-440)= 5600/13 c

n=Q2/Q1=P1t1 / P2t2 =1000*1200 / (2000*5600/13) =1.3928 = 1.4

Ответ 1.4 раза