Question

Розрахуйте роботу, яку виконує електрична праска за час, щоб зігріти 500 г води з температури 20 °C до 100 °C, якщо для розігріву 1 г води на 1 градус Цельсія потрібно 4,2 Дж
Даю 50 баллов ​

Answer 1

Ответ:

Для розрахунку роботи, яку виконує електрична праска, нам потрібно знати кількість теплоти $Q$, яку потрібно передати воді, щоб зігріти її з 20 °C до 100 °C, та використану електричну енергію $W$.

Кількість теплоти, яку потрібно передати воді, можна обчислити за формулою:

$$Q = m \cdot c \cdot \Delta T$$

де $m$ - маса води, $c$ - її теплоємність, $\Delta T$ - зміна температури.

Підставляємо відповідні значення:

$$Q = 500 \cdot 4,2 \cdot (100 - 20) = 168000 \text{ Дж}$$

Використана електрична енергія $W$ пов'язана з кількістю переданої теплоти $Q$ та напругою $U$ та струмом $I$ за формулою:

$$W = U \cdot I \cdot t$$

де $t$ - час, протягом якого праска працювала.

Струм $I$ можна виразити через напругу $U$ та опір $R$ праски за законом Ома:

$$I = \frac{U}{R}$$

Підставляємо відповідні значення:

$$W = U \cdot \frac{U}{R} \cdot t = \frac{U^2}{R} \cdot t$$

Розв'язуємо рівняння відносно $t$:

$$t = \frac{W \cdot R}{U^2} = \frac{Q \cdot R}{U^2}$$

Підставляємо відповідні значення:

$$t = \frac{168000 \cdot R}{220^2}$$

Оскільки ми не знаємо опір праски, то не можемо точно розрахувати час, протягом якого праска працювала, тому не можемо точно розрахувати роботу, яку виконує електрична праска.