Energetickou 81620

Energie se měří pomocí jednotky Joule (J). Teplota se měří pomocí jednotky stupně Celsia °C). Ke zvýšení teploty 1 litru vody o 1°C je zapotřebí 4200 J tepelné energie.

(a) Kelly chce zvýšit teplotu 2 litrů vody z 25°C na 100°C.

(1) Najděte množství potřebné tepelné energie.
ii) energetická účinnost rychlovarné konvice A je 60 %; to znamená, že k výrobě 0,6 J tepelné energie potřebuje 1 J elektrické energie. Najděte množství elektrické energie, které konvice A potřebuje.

(b) Jiná rychlovarná konvice B vyžaduje 80 % elektrické energie spotřebované rychlovarnou konvicí A. Zjistěte energetickou účinnost rychlovarné konvice B.

Správná odpověď:

Q₁ =  630000 J
Q₂ =  1050000 J
η2 =  75 %

Postup správného řešení:

$$\begin{gathered} c=4200\text{J/l/K} \\ V=2\text{l} \\ \Delta t=100-25=75\text{°C} \\ {Q}_1=V\cdot c\cdot \Delta t=2\cdot 4200\cdot 75=630000\text{J} \end{gathered}$$

$$\begin{gathered} \eta =60\%=\frac{60}{100}=\frac{3}{5}=0,6 \\ {Q}_1=\eta \cdot Q_2 \\ {Q}_2=Q_1/\eta =630000/0,6=1050000\text{J} \end{gathered}$$

$$\begin{gathered} r_2=80\%=\frac{80}{100}=\frac{4}{5}=0,8 \\ {Q}_3=r_2\cdot Q_2=0,8\cdot 1050000=840000\text{J} \\ {\eta }_2=100\cdot \frac{Q_1}{Q_3}=100\cdot \frac{630000}{840000}=\frac{100\cdot 630000}{840000}=\frac{63000000}{840000}=75\% \end{gathered}$$

Zkusit jiný příklad