Question

электрический чайник нагревает воду объёмом V=2,0 л от температуры t=12градусов по цельсию до кипения за время t=10 минут . орпределите сопротивление спирали электрическогот чайника расчитанного на напряжение U=220в коэфицент полезного действия чайника n=70% (удельная теплоёмкасть воды с=4200 плотность воды р=1000 )

Answer 1

Η = A пол / А затр = cmΔt / (U²t/R) = cmΔt*R / U²t
R = η*U²t / cmΔt
R = 0,7*(220В)²*600с/2 кг* 4200 кг/м³*88°С = 27,5 Ом
Ответ: 27,5 Ом

Answer 2

Для определения сопротивления спирали электрического чайника можно использовать закон сохранения энергии.

Первым шагом определим количество теплоты, необходимое для нагревания воды от температуры t до температуры кипения. Это можно сделать с помощью формулы:

Q = m * c * ΔT,

где: Q - количество теплоты, m - масса воды, c - удельная теплоёмкость воды, ΔT - изменение температуры.

Масса воды можно вычислить, зная её объём и плотность:

m = V * ρ,

где: V - объём воды, ρ - плотность воды.

Подставим известные значения:

V = 2,0 л = 2000 мл, ρ = 1000 кг/м³.

m = V * ρ = 2000 мл * 1000 кг/м³ = 2000 г.

Теперь вычислим изменение температуры:

ΔT = Tк - t,

где: Tк - температура кипения воды (100 градусов по Цельсию), t - начальная температура (12 градусов по Цельсию).

ΔT = 100 - 12 = 88 градусов по Цельсию.

Теперь можем вычислить количество теплоты:

Q = m * c * ΔT = 2000 г * 4200 Дж/(кг * °C) * 88 °C = 739,200,000 Дж.

Следующим шагом найдём полезную работу, которую совершает чайник. Полезная работа выражается через напряжение и затраченную энергию:

Wпол = U * Q,

где: Wпол - полезная работа, U - напряжение, Q - затраченная энергия.

У нас задано напряжение U = 220 В.

Wпол = 220 В * 739,200,000 Дж = 162,024,000,000 Дж.

Наконец, определим сопротивление спирали электрического чайника, используя формулу:

Wпол = I² * R * t,

где: I - ток, R - сопротивление, t - время.

Так как известно время t = 10 мин = 600 сек, можно найти сопротивление:

R = Wпол / (I² * t).

Также известно, что коэффициент полезного действия чайника n = 70%. Полезная работа связана с затраченной энер