Prąd elektryczny o napięciu 230V i natężeniu 3A, przepływając przez grzałkę czajnika powoduje, że 1,5 litra wody w czasie 15 minut ogrzewa się od temperatury 20 stopni do temperatury wrzenia. Ile procent energii ulega rozproszeniu?

Zaczniemy od wyliczenia mocy wydanej przez grzałkę. Moc prądu elektrycznego dana jest wzorem: [latex]P=Ucdot I[/latex] Praca z kolei: [latex]W=Pcdot t=Ucdot Icdot t=230[V]cdot 3[A]cdot 15cdot 60[s]=621000[J]=621[kJ][/latex] Czyli praca wykonana/energia wydana przez grzałkę to 621 kilodżuli. Teraz policzmy ile z tej mocy zostało zaabsorbowane przez wodę. Przyjmując ciepło właściwe wody [latex]C=4200[frac{J}{kgcdot K}][/latex] oraz różnicę temperatur wynoszącą [latex]Delta T=100^o C-20^o C=80^o C=80K[/latex] otrzymujemy: [latex]E=mcdot Ccdot Delta T= hocdot Vcdot Ccdot Delta T=1000[frac{kg}{m^3}]cdot 0,0015[m^3]cdot 4200[frac{J}{kgcdot K}]cdot 80[K]=504000[J]=504[kJ][/latex] Zatem woda zaabsorbowała 504 kilodżule energii. Pozostała część energii uległa rozproszeniu. Policzmy jaki to procent: [latex]\%E_r=frac{621000[J]-504000[J]}{621000[J]}cdot 100\%approx 18,8\%[/latex] Odpowiedź: Rozproszeniu uległo około 18,8% energii.