Question

Кипятильник потребляет ток силой I=5,0 A при напряжении U = 220 В. ЗА какое время кипятильник нагреет воду объёмом V= 0,20 л от температуры t= 23 С до кипения, если потери теплоты в окружающею среду составляют 60% (Удельная теплоёмкость воды с = 4200 Дж/кг*°C, плотность воды p=1000 кг/м3)​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

I = 5,0 A

U = 220 B

V = 0,20 л = 0,20·10⁻³ кг

ρ = 1·10³ кг/м³

t₁ = 23°C

t₂ = 100°C

КПД = 40%      или  0,40      (поскольку потери составляют 60%)

с = 4200 Дж/(кг·°С)

_______________

τ - ?

1)

Масса воды:

m = ρ·V = 1·10³·0,20·10⁻³ = 0,20 кг

2)

Количество теплоты на нагревание воды:

Q₁ = c·m·(t₂ - t₁) = 4200·0,20·(100-23) ≈ 64 700 Дж

3)

Работа тока:

А = I·U·τ = 5,0·220·τ = 1 100·τ

4)

КПД = Q / A

0,40 = 64700 / (1100·τ)

Отсюда необходимое время:

τ = 64700 / (0,40·1100) ≈ 150 c  или    2,5 мин

Answer 2

надеюсь почерк понятен, решение на фото.

не перепутай только

t-время

дельта t- температура

Answer 3

Для решения этой задачи сначала найдем количество тепла, необходимное для нагрева воды от температуры t до температуры кипения. Затем учтем потери тепла в окружающую среду.

1. Найдем массу воды: Масса = объем × плотность = 0,20 л × 1000 кг/м³ = 0,20 кг.

2. Тепло, необходимое для нагрева воды от температуры t до температуры кипения:

Q_нагрев = масса × удельная теплоемкость × изменение температуры Q_нагрев = 0,20 кг × 4200 Дж/кг·°C × (100°C - 23°C) Q_нагрев = 0,20 кг × 4200 Дж/кг·°C × 77°C Q_нагрев = 646800 Дж.

3. Теперь учтем потери тепла в окружающую среду, которые составляют 60% от общего тепла. Это означает, что 40% тепла пойдет на нагрев воды:

Q_нагрев_реальный = Q_нагрев / 0,4 Q_нагрев_реальный = 646800 Дж / 0,4 Q_нагрев_реальный = 1617000 Дж.

4. Теперь найдем время, за которое кипятильник нагреет воду:

Работа, совершаемая кипятильником, равна теплу, которое он передает воде:

Работа = Q_нагрев_реальный.

Тепло можно выразить через мощность (P) и время (t):

Q_нагрев_реальный = P × t.

Так как P = U × I, где U - напряжение, а I - ток, то:

Q_нагрев_реальный = (U × I) × t.

Теперь найдем время (t):

t = Q_нагрев_реальный / (U × I) t = 1617000 Дж / (220 В × 5,0 A) t = 146.91 с.

Итак, кипятильник нагреет 0,20 л воды до кипения за примерно 147 секунд (или около 2 минут и 27 секунд) при условии, что потери тепла в окружающую среду составляют 60%.