Проверьте правильность решения задачи на выделение тепла

[Rain!]

Какое количество тепла в калориях выделится в комнате за 1 ч при работе:
1. Электрообогревателя, мощностью 1 кВт?
2. Электролампочки, мощностью 1 кВт, с КПД по свету 10%?

Решение:
1. Согласно закону Джоуля-Ленца, вся электрическая мощность выделяется на проводнике в виде тепла. Поэтому за 1 ч работы обогреватель выделит 1кВт.ч тепловой энергии или 859 845.2 кал.
2. 90% тепла выделится прямым образом на проводнике - нити накала, а 10% на окружающих предметах после поглощения ими световой энергии. 1,9 кВт.ч $+$ 0,1 кВт.ч $=$ 1 кВт.ч $=$ 859 845.2 кал.
Таким образом выходит, что и обогреватель и лампочка выделят в комнате одинаковое количество теплоты.

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Помогите решить / разобраться (Ф)» в форум «Карантин»
по следующим причинам:

- сделайте заголовок более информативным;
- неправильно набраны формулы (краткие инструкции: «Краткий FAQ по тегу [math]» и видеоролик Как записывать формулы).

Исправьте все Ваши ошибки и сообщите об этом в теме Сообщение в карантине исправлено.
Настоятельно рекомендуется ознакомиться с темами Что такое карантин и что нужно делать, чтобы там оказаться и Правила научного форума.

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Карантин» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»

[photon]

Не совсем как-то уместно разделять "световое" и "тепловое" в этом контексте: ИК-излучение и излучение в видимом диапазоне - по сути, одно и то же излучение. Спектр излучения лампочки накаливания вполне можно считать непрерывным, чернотельным с максимумом в ИК-области для случая, когда лишь 10% попало в видимый диапазон. Так что эти случаи практически идентичны, с той лишь разницей, что нить накала разогревается до более высокой температуры, чем обогреватель.

[Rain!]

Иными словами, лампочка принципиально не отличается от обогревателя? Т.е. при одинаковой мощности они выделят одинаковое количество тепла?

[photon]

Зависит от того, что мы назовем "тепло". Если считать, что все излучение лампы/обогревателя поглощается в комнате, а не уходит, скажем, в окно, то да - киловаттный обогреватель и лампочка будут поддерживать в комнате одну и ту же температуру. Если же "теплом" вы называете что-то другое, например, мощность излучения, приходящуюся на ИК диапазон, то лампа и обогреватель дают разное "тепло".

[Rain!]

Я имею в виду температуру. И окна, да, закрыты, утечек нет.
В этом случае, я могу одинаково успешно использовать как эл.лампочку, так и эл.камин одинаковой мощности? Разницы в обогреве не будет?

[DimaM]

Rain! в сообщении #1180067 писал(а):

В этом случае, я могу одинаково успешно использовать как эл.лампочку, так и эл.камин одинаковой мощности? Разницы в обогреве не будет?

После известного указа 200-ваттные лампочки как раз продавались под названием "теплоизлучатель" .
Лампочку обычно менее удобно: больше 500 Вт трудно найти, слишком горячие, часто перегорают.

[photon]

Rain! в сообщении #1180067 писал(а):

Я имею в виду температуру. И окна, да, закрыты, утечек нет.
В этом случае, я могу одинаково успешно использовать как эл.лампочку, так и эл.камин одинаковой мощности? Разницы в обогреве не будет?

"Средняя по больнице" будет одинаковая. Какие-то отличия в распределении по помещению могут быть связаны с различием в поглощении/отражении стенами, мебелью, воздухом и т.д.

[Rain!]

photon в сообщении #1180155 писал(а):

Rain! в сообщении #1180067 писал(а):

Я имею в виду температуру. И окна, да, закрыты, утечек нет.
В этом случае, я могу одинаково успешно использовать как эл.лампочку, так и эл.камин одинаковой мощности? Разницы в обогреве не будет?

"Средняя по больнице" будет одинаковая. Какие-то отличия в распределении по помещению могут быть связаны с различием в поглощении/отражении стенами, мебелью, воздухом и т.д.

Последний вопрос: световое излучение лампочки поглощается окружающими предметами, также превращаясь в тепло, как и ИК?

[Rain!]

И, кстати, если в той же комнате вместо обогревателя включить , скажем, кофемолку той же мощности на 1 час - тепла выделится столько же?

[photon]

А вы сами как думаете?

[Rain!]

Думаю, да. В обоих случаях. В смысле, что световое излучение поглощается с выделением тепла, пропорционально энергии волны. И кофемолка 1 кВт, выделит столько же тепла, сколько киловаттная лампочка.

[DimaM]

Rain! в сообщении #1180345 писал(а):

И кофемолка 1 кВт, выделит столько же тепла, сколько киловаттная лампочка.

Кофемолка (если не гонять ее вхолостую) все же поменьше тепла выделит - часть работы пойдет на разрывание связей в кофейных зернах.

[photon]

Rain! в сообщении #1180345 писал(а):

Думаю, да. В обоих случаях

Вообще говоря, электроэнергия не должна вся полностью перейти в тепловую энергию энергию движения молекул чего-то в комнате. В случае с кофемолкой, как сказал DimaM, часть энергии уйдет на разрыв связей, если есть что молоть. Но можно придумать массу других примеров: вы можете электроэнергию расходовать, например, на зарядку аккумулятора - энергия запасется в нем. Можете провести электролиз чего-то. Можете раскрутить электромотором маховик (или просто поднять груз какой-то) - он за счет сил трения потом отдаст свою энергию в тепло, но это будет потом, а в процессе непродолжительного разгона комната не согреется так как обогревателем. Либо же энергия может покинуть помещение в нетепловом виде, например, можете включить музыку погромче - согреете, но не только свою комнату, но и соседей порадуете теплом ))