Question

Электрический кипятильник, работая от напряжения 110В, способен вскипятить 2,5кг воды от температуры 20 градусов за 15 мин. сила тока кипятильника при его работе равна 11 А удельная теплоёмкость воды 4200 дж/(кг*С) 1) вычислите сопротивление спирали кипятильника 2) вычислите КПД такого кипятильника 3) как изменится сила тока в нагреватели кипятильника, если спираль нагревателя сделать из такого же материала и такой же длины, но большего диаметра?

Answer 1

Ответ:

...........................

Answer 2

1) Для вычисления сопротивления спирали кипятильника воспользуемся формулой: R = U/I, где R - сопротивление, U - напряжение, I - сила тока. Подставляя известные значения, получаем: R = 110В/11А = 10 Ом.

2) КПД (коэффициент полезного действия) кипятильника можно вычислить по формуле: η = (Qп/Qt) * 100%, где η - КПД, Qп - полезная работа, Qt - затраченная энергия. Полезная работа кипятильника равна работе, затраченной на нагревание воды, то есть Qп = m * c * ΔT, где m - масса воды, c - удельная теплоёмкость воды, ΔT - изменение температуры. Подставляя известные значения, получаем: Qп = 2,5кг * 4200Дж/(кг*С) * (100 - 20)С = 700000Дж. Затраченная энергия равна работе, затраченной на преодоление сопротивления в спирали, то есть Qt = U * I * t, где t - время. Подставляя известные значения, получаем: Qt = 110В * 11А * 15мин * 60с/мин = 99000Дж. Теперь вычисляем КПД: η = (700000Дж/99000Дж) * 100% ≈ 707%.

3) Если спираль нагревателя кипятильника сделать из такого же материала и такой же длины, но большего диаметра, то сопротивление спирали уменьшится, что приведет к увеличению силы тока в нагревателе. Для точного вычисления необходимо знать изменение сопротивления спирали, но можно утверждать, что сила тока увеличится.