Veekeetja kasutegur

Ülesanne. Elektriline veekeetja võimsusega 2 space k W soojendas pool liitrit vett temperatuurilt 25 space degree C keemistemperatuurini poolteist minutit. Mis oli veekeetja kasulik võimsus? Samal keetjal kulus ühe liitri vee keemaajamiseks 179 space s. Kummal juhul oli keetja kasutegur suurem?

Lahendus. Paneme kirja vajalikud arvandmed.

Antud:
increment T equals left parenthesis 100 minus 25 right parenthesis space K equals 75 space K c equals 4 comma 2 times 10 cubed space fraction numerator J over denominator K times k g end fraction V equals 0 comma 5 space d m cubed rho equals 1 space fraction numerator k g over denominator d m cubed end fraction t equals 1 comma 5 space m i n times 60 space fraction numerator s over denominator m i n end fraction equals 90 space s minus negative negative negative negative negative negative negative negative negative negative negative negative negative P subscript k equals ?

Andmetes oleme kirja pannud vee keemaajamiseks vajaliku temperatuurimuutuse increment T, vee erisoojuse c comma veekoguse ruumala V comma vee tiheduse rho ning vee keemaajamiseks kuluva aja t. Kasulik võimsus on vajamineva soojushulga ning soojendamiseks kulunud aja suhe:

P subscript k equals Q over t equals fraction numerator c m increment T over denominator t end fraction equals fraction numerator c rho V increment T over denominator t end fraction equals fraction numerator 4 comma 2 times 10 cubed times 0 comma 5 times 75 over denominator 90 end fraction W equals 1 comma 75 space k W.

Teisel juhul oli veekogus liiter, mis tähendab kahekordset esialgset kogust. Kulunud aeg oli 179 space s comma mis on ühe sekundi võrra väiksem kahekordsest esialgse koguse keemaajamiseks kulunud ajast. Teisel juhul saame seetõttu pisut suurem kasuliku võimsuse:

P subscript k 2 end subscript equals 180 over 179 P subscript k equals 1 comma 76 space k W.

Rehkenduse järgi tuleb keetja kasutegur teisel juhul õige pisut suurem. Väite usaldusväärsuse kontrolliks peaksime teadma ka aja ja temperatuuri mõõtmistäpsust.

VASTUS: keetja kasulik võimsus on 1 comma 8 space k W comma keetja kasutegur on mõlemal juhul ligikaudu võrdne.