Question

Електричний чайник, увімкнений у мережу з напругою 220В,споживає струм 5А.ККД електронагрівникадорівнює 75%. Упродовж якого часу закипить 1,5кг води, налитої в чайник, якщо її початкова температура дорівнює 20°С? Питома теплоємність води 4200 Дж/(кг×°С)

Answer 1

U=220 B               КПД: η=Aп/Aз; T=cm(t₂-t₁)/IUT;

I=5 A                            

η=75%=0,75                 T=cm(t₂-t₁)/IUη;

m=1,5 кг                        T=4200*1,5*80/5*220*0,75=504000/825=611 c

t₁=20⁰C                        Ответ: T=611 c.

t₂=100⁰C

c=4200 Дж/кг⁰С;

_______________

T-?

Answer 2

Для вирішення цього завдання ми можемо використовувати закони термодинаміки, зокрема перше начало термодинаміки. За цим законом:

Q = mcΔT,

де: Q - теплова енергія, яка необхідна для нагрівання води; m - маса води (1,5 кг у цьому випадку); c - питома теплоємність води (4200 Дж/(кг×°C)); ΔT - зміна температури.

Ми хочемо підійти до кипіння води, тому вода повинна нагрітися від 20°C до точки кипіння, яка приблизно дорівнює 100°C.

ΔT = 100°C - 20°C = 80°C.

Тепер ми можемо знайти Q:

Q = (1,5 кг) × (4200 Дж/(кг×°C)) × 80°C = 504,000 Дж.

Тепер нам потрібно знайти час, за який ця теплова енергія буде надана електронагрівником. Для цього ми можемо використовувати закон:

Q = Pt,

де: Q - теплова енергія (504,000 Дж); P - потужність електронагрівника (P = VI, де V - напруга, I - струм); t - час, в який відбувається нагрівання.

Вам відомо, що напруга V = 220 В і струм I = 5 А. Підставимо ці значення в рівняння:

504,000 Дж = (220 В) × (5 А) × t.

Тепер розв'яжемо це рівняння для t:

t = 504,000 Дж / (220 В × 5 А) = 504,000 Дж / 1100 Вт = 458,18 с.

Отже, час, за який закипить 1,5 кг води, становить приблизно 458,18 секунд або близько 7,64 хвилин.