Grijač od 1,0 kW isporučuje energiju tekućini mase 0,50 kg. Temperatura tekućine mijenja se za 80 K u vremenu od 200 s. Specifični toplinski kapacitet tekućine je 4,0 kJ kg – 1K – 1. Koja je prosječna snaga koju tekućina gubi?

Grijač od 1,0 kW isporučuje energiju tekućini mase 0,50 kg. Temperatura tekućine mijenja se za 80 K u vremenu od 200 s. Specifični toplinski kapacitet tekućine je 4,0 kJ kg – 1K – 1. Koja je prosječna snaga koju tekućina gubi?
Anonim

Odgovor:

#P_ "gubitak" = 0.20color (bijela) (l) "kW" #

Obrazloženje:

Počnite s pronalaženjem energije izgubljene tijekom razdoblja od # 200color (bijela) (l) "sekundi" #:

#W_ "unos" = P_ "unos" * t = 1.0 x 200 = 200color (bijeli) (l) "kJ" #

#Q_ "apsorbiraju" = C * * m delta T * = 4,0 * 0,50 * 80 = 160color (bijeli) (l) "kJ" #

Tekućina će apsorbirati sav rad toplinske energije ako nema gubitka energije. Povećanje temperature mora biti jednako # (W_ "input") / (c * m) = 100color (bijeli) (l) "K" #

Međutim, zbog prijenosa topline, stvarni porast temperature nije tako visok. Tekućina je na kraju apsorbirala samo dio energije; ostalo je izgubljeno. Stoga:

#W_ "lost" = W_ "input" -Q_ "apsorbirano" = 200-160 = 40 boja (bijelo) (l) "kJ" #

Prosječna snaga jednaka je radu tijekom vremena

#barP_ "izgubio" = (W_ "izgubljen") / (t) = 40/200 = 0.20color (bijeli) (l) "kW" #