Question

Какое количество теплоты выделится за 5 мин в электрочайнике сопротивлением 100 Ом? В сети напряжение 220В. Сколько воды можно нагреть от 10 градусов С до 40 градусов С используя это тепло. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг градусов С. Помогите решить, с дано.

Answer 1

R = 100 Ом

U = 220 В

Δt = 300с

T_1 = 10 °C

T_2 = 40 °C

c = 4200 Дж/(кг*°C)

Мощность чайника P = UI = U*U/R.

Количество теплоты Q = P * Δt = U*U/R * Δt = 145200 Дж.

Q = cm(T_2 - T1), поэтому m = Q/(c * (T_2 - T_1)) = 1.15 кг.

Answer 2

Для расчета количества выделяющейся теплоты в электрочайнике используем закон Ома:

1. Рассчитаем силу тока, текущего через электрочайник: I = U / R, где U - напряжение в сети (220 В), R - сопротивление электрочайника (100 Ом).

   I = 220 В / 100 Ом = 2.2 А.

2. Рассчитаем количество теплоты, выделяющейся в электрочайнике за 5 минут:

   Q = P * t, где P - мощность электрочайника (в Ваттах), t - время работы (в секундах).

   Поскольку мощность равна P = U * I, то

   P = 220 В * 2.2 А = 484 Вт.

   Теперь переведем время работы в секунды: 5 мин * 60 сек/мин = 300 сек.

   Q = 484 Вт * 300 сек = 145,200 Дж.

Таким образом, в электрочайнике выделится 145,200 Дж теплоты за 5 минут.

3. Теперь рассчитаем, сколько воды можно нагреть от 10°C до 40°C, используя это количество теплоты.

   m - масса воды (в кг), c - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/кг°C), ΔT - изменение температуры (40°C - 10°C = 30°C).

   Для этого воспользуемся формулой:

   Q = m * c * ΔT.

   Теперь найдем массу воды:

   m = Q / (c * ΔT) = 145,200 Дж / (4200 Дж/кг°C * 30°C) ≈ 1.45 кг.

Таким образом, с помощью данного количества выделяющейся теплоты можно нагреть примерно 1.45 кг воды от 10°C до 40°C.