1.0kWのヒーターが質量0.50kgの液体にエネルギーを供給する。液体の温度は200秒の間に80Kだけ変化する。液体の比熱容量は4.0 kJ kg – 1 K – 1です。液体によって失われる平均電力はいくらですか。

1.0kWのヒーターが質量0.50kgの液体にエネルギーを供給する。液体の温度は200秒の間に80Kだけ変化する。液体の比熱容量は4.0 kJ kg – 1 K – 1です。液体によって失われる平均電力はいくらですか。
Anonim

回答:

#P_ "損失" = 0.20色(白)(l) "kW"#

説明:

の期間にわたって失われたエネルギーを見つけることから始めます #200色(白)(l) "秒"#:

#W_ "入力" = P_ "入力" * t = 1.0 * 200 = 200色(白)(l) "kJ"#

#Q_ "吸収" = c * m *デルタ* T = 4.0 * 0.50 * 80 = 160色(白)(l) "kJ"#

エネルギー損失がなければ、液体は熱エネルギーとして行われたすべての作業を吸収します。気温の上昇は、 #(W_ "入力")/(c * m)= 100色(白)(l) "K"#

しかしながら、熱伝達のために、実際の温度上昇はそれほど高くない。液体はエネルギーの一部だけを吸収することになりました。残りは失われました。したがって:

#W_ "失われた" = W_ "入力" -Q_ "吸収された" = 200-160 = 40色(白)(l) "kJ"#

平均電力は時間とともに機能することに等しいので、

#barP_ "失った" =(W_ "失った")/(t)= 40/200 = 0.20色(白)(l) "kW"#