Question

У сетку напружаннем U = 220 В уключана электрычная плітка, супраціўленне спіралі якой R = 40 Ом. Праз які час на гэтай плітцы закіпіць у каструлі вада, тэмпература якой t = 20 °C, а аб'ём V = 2,0 л? Каэфіцыент карыснага дзеяння пліткі п 60 %. Цеплаёмістасць каструлі не прымаць да ўвагі. ​

Answer 1

Ответ:

Відповідь:

ККД = а (корисне) / а (витрачене)

А (корисне) = с * м*(Т2-Т1).

А (витрачене) = U^2 * t / R

ККД = с * м * (Т2-Т1) * R / U^2 * t

t = C * м*(Т2-Т1)*R / ККД * U^2.

м = V / р

м = 2*10^-3 (перекладені літри) /1*10^-3=2 кг.

t = 4200*2*20*50/0.6*48400 = 289 с = 4.8 хв.

Answer 2

Падлікам часу, неабходнага для закіпячэння вады ў каструлі на электрычнай плітцы.

Дадзеныя:

- Напружанне на сетцы U = 220 В - Супраціўленне спіралі пліткі R = 40 Ω - Тэмпература вады t = 20 °C - Аб'ём вады V = 2,0 л - Каэфіцыент карыснага дзеяння пліткі п = 60%

Рашэнне:

1. Выкарыстоўваем закон Ома, каб вылічыць сілу тока, які праходзіць праз спіраль пліткі: ``` I = U / R ``` Падставім значэнні: ``` I = 220 В / 40 Ω = 5,5 А ```

2. Выкарыстоўваем формулу для вылічэння цяпла, якое выдзяляецца спіралью пліткі: ``` Q = I^2 * R * t ``` Падставім значэнні: ``` Q = (5,5 А)^2 * 40 Ω * 20 °C = 6050 Дж ```

3. Вылічым колькасць цяпла, якае неабходна для закіпячэння вады ў каструлі: ``` Q_вода = m * c * Δt ``` Дзе: - m - маса вады (у грамах) - c - цеплаёмістасць вады (у Дж/г*°C) - Δt - змена тэмпературы вады (у °C)

Перавядзем аб'ём вады ў грамы, выкарыстоўваючы падлік плотнасці вады (1 л = 1000 г): ``` m = V * плотнасць_воды ``` Падставім значэнні: ``` m = 2,0 л * 1000 г/л = 2000 г ```

Значэнні цеплаёмістасці вады можна прыняць як c = 4,18 Дж/г*°C.

Змена тэмпературы вады: ``` Δt = закіпанне_тэмпература - пачатковая_тэмпература Δt = 100 °C - 20 °C = 80 °C ```

Падставім значэнні: ``` Q_вода = 2000 г * 4,18 Дж/г*°C * 80 °C = 668800 Дж ```

4. Каэфіцыент карыснага дзеяння пліткі п адлічвае адносіны цяпла, якое выдзяляецца спіралью пліткі, да цяпла, якое неабходна для закіпячэння вады: ``` п = Q / Q_вода * 100% ``` Падставім значэнні: ``` п = 6050 Дж / 668800 Дж * 100% ≈ 0,91% ```

Адказ:

На гэтай плітцы закіпіць у каструлі вада прыблізна за 0,91% часу, якое неабходна для закіпячэння вады.