Предмет: Физика, автор: annahomich08

Сопротивление нагревательного элемента электрического чайника, включенного в сеть напряжением U = 220 В, R= 60 Ом. Через какое время в чайнике закипит вода, температура которой t=20 °С, а объем V=1,0 л? Коэффициент полезного действия чайника n = 70 %. Теплоемкостью чайника пренебречь. ​

Ответы

Автор ответа: flasty00777
4

Ответ:Для того чтобы найти время, через которое вода закипит в чайнике, нам нужно сначала найти количество тепла Q, которое необходимо передать воде, чтобы ее нагреть до температуры кипения:

Q = mcΔT

где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Для воды при нормальных условиях удельная теплоемкость c = 4,18 Дж/(г·°C). Массу воды можно найти, зная ее плотность ρ = 1 кг/л:

m = ρV = 1 кг/л * 1 л = 1000 г

Тогда изменение температуры будет:

ΔT = T - t = 100 °C - 20 °C = 80 °C

Теперь можем найти количество тепла:

Q = mcΔT = 1000 г * 4,18 Дж/(г·°C) * 80 °C = 334,4 кДж

Коэффициент полезного действия чайника означает, что только 70% от переданной в чайник электрической энергии будет использовано для нагрева воды. Следовательно, электрическая энергия, необходимая для нагрева воды на 80 °C, равна:

E = Q/n = 334,4 кДж / 0,7 = 477,71 кДж

Для того чтобы найти время, за которое нагреется вода в чайнике, можно воспользоваться формулой:

E = Pt

где P - мощность нагревательного элемента, t - время нагрева.

Мощность нагревательного элемента:

P = U²/R = 220² В / 60 Ом = 806,67 Вт

Тогда время нагрева будет:

t = E/P = 477,71 кДж / 806,67 Вт = 591,88 с ≈ 10 минут (с округлением до целых)

Ответ: Вода закипит в чайнике через примерно 10 минут при данной мощности нагревательного элемента, сопротивлении и коэффициенте полезного действия, если начальная температура воды равна 20 °C, а ее объем составляет 1 л.

Объяснение:

Похожие вопросы
Предмет: Алгебра, автор: bmyholdiktop