22. Зависимость КПД электрочайника от массы нагреваемой воды



Задание: исследуйте, как КПД электрочайника зависит от массы нагреваемой воды.

Затраченную электроэнергию можно определить по формуле Qз = A = P · t , а полученную Qп = c·m·D t, где A – работа электрического тока; P – мощность чайника, t – время работы чайника, c – удельная теплоемкость; m – масса воды; D t – изменение температуры воды.

Вопросы и задания:

  1. На корпусе электрочайника написано 220 - 240V ~ 50Гц/1850 - 2200W. Расшифруйте надпись.
  2. На корпусе электрочайника написано 220 - 240V ~ 50Гц/10 -12А. Расшифруйте надпись.
  3. Витя вывел для определения КПД электрочайника формулу:

    Проверьте, используя метод размерностей, достоверна ли формула. Какая надпись была на корпусе его чайника 220 - 240V ~ 50Гц/1850 - 2200W или 220 - 240V ~ 50Гц/10 -12А?
  4. Выведите формулу для определения КПД вашего электрочайника.
  5. Назовите причины потерь электроэнергии.
  6. Проведите домашнее лабораторное исследование: «Проверка зависимости КПД электрочайника от массы налитой воды».
  7. Составьте план исследований, проведите их и постройте график зависимости КПД от массы воды налитой в чайник. Для обработки данных мы советуем вам использовать электронные таблицы.

    Примерная форма таблицы:

  8. От чего еще может зависеть КПД электрочайника?
  9. После того, как Витя определил КПД электрочайника способом, указанным в лабораторной работе, он решил усложнить эксперимент и сделал так:
    • налил в чайник 1л воды,
    • измерил объем куска льда с помощью отливного сосуда и мензурки;
    • бросил кусок льда при температуре 0°C в воду;
    • включил чайник, и измерил время, которое прошло до кипения воды;
    • вычислил удельную теплоту плавления льда.
    Как ему это удалось?
  10. Как точнее измерить удельную теплоту плавления, бросая лед в воду комнатной температуры, или так как сделал Витя? Проведите аналогичные эксперименты. Сравните данные с табличными.
  11. Как можно проверить соответствует ли мощность вашего чайника номинальной, если у вас в квартире есть электросчетчик?