Question

6. Визначте час, потрібний для нагрівання від 0 °C до температури кипіння 5 л води в електричному чайнику потужністю 2,5 кВт, якщо ККД становить 75%. (3 бали) 7. Електрична плитка, яка працює за напруги 220 В, має дві спіралі по 120 Ом кожна. За допомогою перемикача можна ввімкнути в мережу одну спіраль, дві спіралі послідовно або дві спіралі паралельно. Знайти потужність для кожного випадку. (3 бали)​

Answer 1

Ответ:

Объяснение: A=P×t. ККД = корисна робота ÷ повна робота ×100% m=5л=5кг t= 100-0=100Q=cmdelta t= 4200×5×100= 210000 Дж Ак= 75%×210000÷100% = 75х2100= 157,500 джт =A:P = 157.000/1000 = 15.7 год

7. - R1 = 120 ОмP1 = 220^2/120 = 403 ВтR2 = 120 + 120 = 240 ОмP2 = 220^2/240 = 202 ВтR3 = 120*120/(120+120) = 60 ОмP3 = 220^2 / 60 = 807 Вт

Answer 2

Ответ:

6) Для розрахунку часу нагрівання використовуємо формулу:

Q = m * c * ΔT, де

Q - кількість теплоти, необхідна для нагрівання води,

m - маса води,

c - специфічна теплоємність води,

ΔT - зміна температури.

Кількість теплоти можна визначити, використовуючи формулу:

Q = P * t, де

P - потужність чайника,

t - час, протягом якого працює чайник.

З огляду на те, що ККД чайника становить 75%, маємо:

Q = 0,75 * P * t

Маса води 5 л, що дорівнює 5000 г. Специфічна теплоємність води при нормальних умовах становить 4,18 Дж/(г∙К).

Зміна температури:

ΔT = 100 °C = 100 K

Отже, маємо:

Q = m * c * ΔT = 5000 г * 4,18 Дж/(г∙К) * 100 K = 2 090 000 Дж

Тоді:

0,75 * P * t = 2 090 000 Дж

P = 2,5 кВт = 2500 Вт

Отже, t = 2 090 000 Дж / (0,75 * 2500 Вт) ≈ 1112 с ≈ 18,5 хв.

Отже, для нагрівання 5 л води від 0 °C до температури кипіння в електричному чайнику потрібно близько 18,5 хв.

7) При ввімкненні однієї спіралі опір кола становитиме 120 Ом, отже, використовуючи формулу P = U^2/R, де U - напруга, R - опір, отримуємо:

P = (220 В)^2 / 120 Ом ≈ 404 Вт

При ввімкненні двох спіралей послідовно загальний опір становитиме 240 Ом, отже, потужність буде:

P = (220 В)^2 / 240 Ом ≈ 202 Вт

При ввімкненні двох спіралей паралельно кожна спіраль матиме опір 120 Ом, отже, потужність буде:

P = (220 В)^2 / 120 Ом ≈ 404 Вт

Отже, при ввімкненні однієї спіралі потужність складає близько 404 Вт, при ввімкненні двох спіралей послідовно - близько 202 Вт, а при ввімкненні двох спіралей паралельно - близько 404 Вт.

Answer 3

6. Щоб визначити час, потрібний для нагрівання від 0 °C до температури кипіння 5 л води в електричному чайнику потужністю 2,5 кВт із ККД 75%, спочатку визначимо кількість тепла, яка потрібна для нагрівання води.

Кількість тепла, Q, можна визначити за формулою:

Q = m * c * ΔT,

де m - маса речовини (у кілограмах), c - специфічна теплоємність речовини (у Дж/кг·°C), ΔT - зміна температури (у °C).

У нашому випадку, m = 5 кг (маса 5 л води), c = 4186 Дж/кг·°C (специфічна теплоємність води), ΔT = 100 °C (різниця між температурою кипіння та початковою температурою).

Q = 5 кг * 4186 Дж/кг·°C * 100 °C = 2 093 000 Дж.

ККД (Коефіцієнт Корисної Дії) визначає відношення корисно використаної потужності до загальної потужності. У нашому випадку ККД = 75% = 0,75.

Корисно використана потужність, P_кор, може бути визначена як:

P_кор = Q / t,

де t - час нагрівання (у секундах).

Ми знаємо, що P_кор = 2,5 кВт = 2 500 Вт.

2 500 Вт = 2 093 000 Дж / t,

t = 2 093 000 Дж / 2 500 Вт ≈ 837,2 сек.

Отже, час, потрібний для нагрівання від 0 °C до температури кипіння 5 л води в електричному чайнику потужністю 2,5 кВт із ККД 75%, приблизно дорівнює 837,2 секундам.

7. Для визначення потужності у кожному випадку (одна спіраль, дві спіралі послідовно, дві спіралі паралельно) використовується формула: