En 1,0 kW varmeapparat leverer energi til en væske med masse 0,50 kg. Væskens temperatur endres med 80 K i en tid på 200 s. Den spesifikke varmekapasiteten til væsken er 4,0 kJ kg-1K-1. Hva er gjennomsnittlig kraft som er tapt av væsken?

En 1,0 kW varmeapparat leverer energi til en væske med masse 0,50 kg. Væskens temperatur endres med 80 K i en tid på 200 s. Den spesifikke varmekapasiteten til væsken er 4,0 kJ kg-1K-1. Hva er gjennomsnittlig kraft som er tapt av væsken?
Anonim

Svar:

#P_ "tap" = 0.20color (hvit) (l) "kW" #

Forklaring:

Start med å finne energien tapt i perioden # 200color (hvit) (l) "sekunder" #:

#W_ "input" = P_ "input" * t = 1,0 * 200 = 200color (hvit) (l) "kJ" #

#Q_ "absorbert" = c * m * Delta * T = 4,0 * 0,50 * 80 = 160color (hvit) (l) "kJ" #

Væsken kommer til å absorbere alt arbeidet som termisk energi hvis det ikke er noe energitap. Økningen i temperatur skal være lik # (W_ "input") / (c * m) = 100color (hvit) (l) "K" #

Men på grunn av varmeoverføring er den faktiske gevinsten i temperatur ikke så høy. Væsken endte opp med å absorbere bare en del av energien; resten var tapt. Derfor:

#W_ "lost" = W_ "input" -Q_ "absorbed" = 200-160 = 40color (hvit) (l) "kJ" #

Gjennomsnittlig makt tilsvarer arbeid over tid, derfor

#barP_ "mistet" = (W_ "mistet") / (t) = 40/200 = 0.20color (hvit) (l) "kW" #