Заранее Определите КПД нагревателя мощностью 2 квт если 1 литр воды был подогрет с его с 10 до 30 градусов по Цельсию за 5 минут. Значение плотности воды примите равным p=1000 кг/м^3, удельной теплоёмкости c=4200 Дж/(кг•°C)

КПД (коэффициент полезного действия) нагревателя можно определить по формуле: η = (энергия, полученная в виде тепла) / (затраченная энергия). Затраченная энергия равна мощности устройства, умноженной на время: W = P * t, где W - затраченная энергия в джоулях, P - мощность нагревателя в киловаттах, t - время в секундах. В данном случае, мощность нагревателя равна 2 кВт, что равно 2000 Вт (так как 1 кВт = 1000 Вт). Время составляет 5 минут, что равно 300 секундам. W = 2000 Вт * 300 с = 600000 Дж. Теперь нужно определить энергию, полученную в виде тепла при нагревании 1 литра (1 кг) воды с 10 до 30 градусов по Цельсию. Для этого воспользуемся формулой: Q = m * c * ΔT, где Q - энергия, получаемая в виде тепла, m - масса в килограммах, c - удельная теплоемкость воды и ΔT - изменение температуры. Масса воды равна ее плотности, умноженной на объем: m = p * V, где p - плотность воды, V - объем. В данном случае объем равен 1 литру, что равно 0.001 м³. m = 1000 кг/м³ * 0.001 м³ = 1 кг. ΔT = 30°C - 10°C = 20°C. Теперь можно рассчитать энергию, полученную в виде тепла: Q = 1 кг * 4200 Дж/(кг•°C) * 20°C = 84000 Дж. Итак, энергия, полученная в виде тепла, равна 84000 Дж, затраченная энергия составляет 600000 Дж. Теперь можно определить КПД нагревателя: η = 84000 Дж / 600000 Дж. Выполняем деление: η = 0.14. Таким образом, КПД нагревателя мощностью 2 кВт составляет 0.14 или 14%.