Question

Определить мощность, потребляемую нагревателем электрического чайника, если 2л воды закипает в нём через 5 мин. Найдите сопротивление нагревателя, если напряжение в цепи 220В. Начальная температура воды 17 град.С

Answer 1

Кол-ва теплоты для нагрева надо Q=c*m*∆t=4200*2*83= 697e3 Дж
Без учета потерь Q=Aэл=(U²/R)*t, R=220²*5*60/697e3= 20.8 Ом, мощность Р=697е3/300= 2324 Вт

Answer 2

Дано:
V = 2л = 0,002 м³
T = 5 мин = 300с
U = 220 В
t₁ = 17°C
t₂ = 100°C
c = 4200 Дж / кг * °С
р = 1000 кг / м³
Найти:
N - ?
R - ?
Решение:
Q = cm(t₂-t₁)
m = pV = 1000 * 0,002 = 2 кг
A = U²T / R
По закону сохранения энергии:
A = Q
cm(t₂-t₁) = U²T / R  ⇒ R = U²T / cm(t₂-t₁) = 220² * 300 / 4200 * 2 * 83 = 14520000 / 697200 = 20,82 Ом ≈ 21 Ом
N = U² / R = 220² / 21 = 2304,76 Вт ≈ 2305 Вт
Ответ: R = 21 Ом, N = 2305 Вт

Answer 3

Для определения мощности, потребляемой нагревателем электрического чайника, можно воспользоваться уравнением:

Мощность (P) = Энергия (Q) / Время (t)

Энергия (Q) для нагревания воды можно вычислить, используя удельную теплоёмкость воды (c) и изменение температуры (ΔT):

Q = масса воды (m) * c * ΔT

1. Рассчитаем массу воды (m): У нас есть объём воды (V) в литрах, который нужно перевести в килограммы: 1 л воды = 1 кг 2 л воды = 2 кг

2. Рассчитаем изменение температуры (ΔT): Начальная температура воды (T1) = 17°C Температура кипения воды (T2) = 100°C

ΔT = T2 - T1 ΔT = 100°C - 17°C ΔT = 83°C

3. Рассчитаем энергию (Q): Для воды удельная теплоёмкость (c) составляет около 4,186 Дж/(г°C).

Q = 2 кг * 4,186 Дж/(г°C) * 83°C Q ≈ 697,212 Дж

Теперь, когда у нас есть энергия (Q), и из условия дано время (t = 5 мин = 300 сек), мы можем рассчитать мощность (P):

P = 697,212 Дж / 300 сек P ≈ 2324,04 Вт

Теперь перейдём к определению сопротивления (R) нагревателя, зная напряжение в цепи (U = 220 В) и найденную мощность (P):

P = U^2 / R

Для определения сопротивления нагревателя (R) перенесём R в другую сторону уравнения:

R = U^2 / P R = 220^2 / 2324,04 R ≈ 20,82 Ом

Итак, мощность, потребляемая нагревателем электрического чайника, составляет примерно 2324 Вт, а сопротивление нагревателя около 20,82 Ом.