СРОЧНО!!! Помогите пожалуйста, отдаю последние баллы
1) В електричному чайнику за 8 хвилин нагріваєтся 2,5 літра води від 20 градусів цельсія до кіпіння (100 градусів) визначити опір нагрівального елемента якщо напруга в мережі становить 220 В а ККД чайника 85%
2)Визначити валентність заліза якщо в результаті проходження заряду 60 Кл крізь розплав виділиться 1,6*10^4 кг чистого металу.
3) Чи можна на основі законів Фарадея зробити такий висновок: для виділення електролізом однакових мас речовини потрібна однакова затрата електричної енергії. Поясніть свою відповідь.
Ответы
Ответ:
Для визначення опору нагрівального елемента можна використати закон Джоуля-Ленца, який стверджує, що потужність, виділена в нагрівальному елементі, пропорційна квадрату сили струму і опору:
Потужність = (Сила струму)^2 × Опір
Також, для визначення сили струму можна використати закон Фарадея, який стверджує, що кількість речовини, виділеної або осадженої на електроді, пропорційна пройденому заряду.
У даному випадку, щоб нагріти 2,5 літра води з 20°C до 100°C, ми можемо використати формулу:
Енергія = (маса води) × (теплоємність води) × (зміна температури)
Енергія = 2,5 кг × 4,18 кДж/(кг·°C) × (100°C - 20°C)
Енергія = 790 кДж
За ККД чайника 85%, ефективно використовується 85% енергії:
Ефективна енергія = 0,85 × 790 кДж = 671,5 кДж
Для визначення сили струму, використовуючи закон Фарадея, можемо записати:
Ефективна енергія = (Заряд) × (напруга) × (час)
671,5 кДж = (Заряд) × (220 В) × (480 с)
Заряд = 671,5 кДж / (220 В × 480 с) = 0,053 Кл
Тепер, використовуючи закон Джоуля-Ленца, можемо визначити опір нагрівального елемента:
Потужність = (Сила струму)^2 × Опір
Потужність = (0,053 Кл / 480 с)^2 × Опір
Опір = Потужність / (Сила струму)^2
Оскільки нагрівальний елемент є джерелом тепла, можемо припустити, що потужність, яку він витрачає, дорівнює ефективній енергії, яку ми розрахували р
У даному випадку, щоб нагріти 2,5 літра води з 20°C до 100°C, ми можемо використати формулу:
Енергія = (маса води) × (теплоємність води) × (зміна температури)
Енергія = 2,5 кг × 4,18 кДж/(кг·°C) × (100°C - 20°C)
Енергія = 790 кДж
За ККД чайника 85%, ефективно використовується 85% енергії:
Ефективна енергія = 0,85 × 790 кДж = 671,5 кДж
Для визначення сили струму, використовуючи закон Фарадея, можемо записати:
Ефективна енергія = (Заряд) × (напруга) × (час)
671,5 кДж = (Заряд) × (220 В) × (480 с)
Заряд = 671,5 кДж / (220 В × 480 с) = 0,053 Кл
Тепер, використовуючи закон Джоуля-Ленца, можемо визначити опір нагрівального елемента:
Потужність = (Сила струму)^2 × Опір
Потужність = (0,053 Кл / 480 с)^2 × Опір
Опір = Потужність / (Сила струму)^2
Оскільки нагрівальний елемент є джерелом тепла, можемо припустити, що потужність, яку він витрачає, дорівнює ефективній енергії, яку ми розрахували р
Объяснение: