Question

Помогите, пожалуйста! Сколько времени потребуется для нагревания воды массой 1кг от начальной температуры 10°С до кипения в электрическом чайнике с электрический нагревателем мощностью 1 кВт, если его КПД равен 90%? Какова сила тока в электрической спирали нагревательного элемента, если его напряжение равно 220В?​

Answer 1

Объяснение:

Дано:

m=1кг

c=4.2•10³Дж/(кг•К)

Δt=90К

η=0.9

P=1000Вт

U=220В

Найти:

t-? I-?

--------------------------------------

Q=cmΔt

Q=ηPΔt

Q=ηPt

t=Q/ηP=cmΔt/ηP

t=4.2•10³•1•90/0.9•1000=420с

P=IU

I=P/U

I=1000/220≈4.5A

Ответ: t=420с; I=4.5A

Answer 2

Для решения данной задачи, мы можем воспользоваться формулой для вычисления количества теплоты, выделяющейся при нагревании вещества:

Q = m * c * ΔT,

где: Q - количество теплоты (в джоулях), m - масса вещества (в килограммах), c - удельная теплоёмкость вещества (в джоулях на килограмм на градус Цельсия), ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).

В данном случае, удельная теплоёмкость воды примерно равна 4,186 Дж/град*C.

ΔT = конечная температура - начальная температура = 100°С - 10°С = 90°С.

Подставим все значения в формулу:

Q = 1кг * 4,186 Дж/град*C * 90°С = 376,74 кДж.

Теперь мы можем рассчитать время, необходимое для нагревания, используя формулу:

Q = P * t,

где: Q - количество теплоты (в джоулях), P - мощность (в ваттах), t - время (в секундах).

Переведём мощность в ватты:

1 кВт = 1000 ватт.

Подставим значения в формулу:

376,74 кДж = 1000 ватт * t.

Выразим t:

t = 376,74 кДж / 1000 ватт ≈ 376,74 секунды.

Таким образом, время, необходимое для нагревания воды до кипения, составит около 376,74 секунды.

Для вычисления силы тока в электрической спирали нагревательного элемента воспользуемся формулой:

P = U * I,

где: P - мощность (в ваттах), U - напряжение (в вольтах), I - сила тока (в амперах).

Переведём напряжение в вольты:

220 В = 220 вольт.

Подставим значения в формулу:

1000 ватт = 220 вольт * I.

Выразим I:

I = 1000 ватт / 220 вольт ≈ 4,55 ампера.

Таким образом, сила тока в электрической спирали нагревательного элемента составит около 4,55 ампера.