Spotrebovanej 81620

Energia sa meria pomocou jednotky Joule (J). Teplota sa meria pomocou jednotky stupňa Celzia °C). Na zvýšenie teploty 1 litra vody o 1°C je potrebných 4200 J tepelnej energie.

(a) Kelly chce zvýšiť teplotu 2 litrov vody z 25°C na 100°C.

(1) Nájdite množstvo potrebnej tepelnej energie.
(ii) energetická účinnosť rýchlovarnej kanvice A je 60 %; to znamená, že na výrobu 0,6 J tepelnej energie potrebuje 1 J elektrickej energie. Nájdite množstvo elektrickej energie, ktoré kanvica A potrebuje.

(b) Iná rýchlovarná kanvica B vyžaduje 80 % elektrickej energie spotrebovanej rýchlovarnou kanvicou A. Zistite energetickú účinnosť rýchlovarnej kanvice B.

Správna odpoveď:

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

Postup správneho riešenia:

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

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

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

Skúsiť iný príklad