Question

За какое время на электроплите можно нагреть до кипения воду массой 1кг,взятую при температуре 20С ,напряжении 220 В и силе тока 5 А?

Answer 1

C*m*9t2-t1)=I*U*t
t=c*m*(t2-t1)/I*U=4200*1*(100-20)/58220=305 c=5,1 мин

Answer 2

Для решения этой задачи нужно воспользоваться формулой для расчета теплового эффекта, выделяемого электрическим током:

Q = I * V * t,

где Q - количество теплоты, выделяемой за время t, I - сила тока, V - напряжение.

Для нагрева воды нужно выделить теплоту, достаточную для повышения ее температуры с 20°C до 100°C и для испарения (изменения фазы) при той же температуре. Теплота, необходимая для повышения температуры, вычисляется по формуле:

Q1 = m * c * ΔT,

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

Для воды c = 4,186 Дж/(г·°C), поэтому для 1 кг воды c = 4,186 кДж/(кг·°C).

Q1 = 1000 г * 4,186 кДж/(г·°C) * (100°C - 20°C) = 334 880 Дж

Теплота, необходимая для испарения воды, вычисляется по формуле:

Q2 = m * L,

где L - теплота испарения.

Для воды L = 2,26 МДж/кг.

Q2 = 1000 г * 2,26 МДж/кг = 2 260 000 Дж

Таким образом, общее количество теплоты, необходимое для нагрева и испарения 1 кг воды, равно:

Q = Q1 + Q2 = 2 594 880 Дж

Теперь можно найти время, необходимое для выделения этого количества теплоты, используя формулу:

t = Q / (I * V)

t = 2 594 880 Дж / (5 А * 220 В) = 2 358 секунд, или примерно 39,3 минуты.

Таким образом, на электроплите с напряжением 220 В и силой тока 5 А потребуется около 39,3 минуты для нагрева 1 кг воды до кипения при температуре 20°C.