Question

І Варіант 1. Електрична піч споживає потужність 6 кВт при силі струму 50 А. Визначте напругу в мережі, яка живить електропіч. 2. Електроліз у розчині з сіллю нікелю тривав протягом 50 хв. Яка маса нікелю виділилася на катоді, якщо сила струму, за якого проходив електроліз, весь час була 1,7 А? 3. Через провідник протягом 15 хв тече струм 5 А, і при цьому виділяється кількість теплоти 5 кДж. Який опір провідника? 4. Опір електричного чайника 22 Ом. Напруга, за якої він працює, 220 В. Визначте потужність струму, яку споживає чайник. 5. Двигун ліфта працює від мережі 220 В. його ККД становить 80%. Яку силу струму споживає двигун ліфта за умови рівномірного піднімання кабіни масою 500 кг зі швидкістю 2 м/с?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

1. P=6 kВт;

I=50 А;

U   ?    U=P/I=6000/50=120 B;

2. t=50 хв=3000 c;

I=1,7 А;

k=0,304 мг/Kл;

m    ?       m=k*I*t=0,304 *1,7*3000=1550 мг=1,55 г;

3. t=15 хв=900 c;

I=5 А;

Q=5 кДж;

R   ?   Q=I²*R*t ----> R=Q/(I²*t)=5000/(25*900)=0,22 Ом;

4. R=22 Ом;

U=220 B;

P   ?       P=U²*R=220²/22=2,2 kBт;

5. U=220 B;

ККД= 80%=0,8;

m=500 кг;

V=2 м/с;

I   ?     I=m*g*V/(U*ККД)=500*10*2/(220*0,8)=56,8 A

Answer 2

Давайте розглянемо кожен варіант окремо.

1. Визначення напруги в мережі, яка живить електропіч: Відома потужність електричної печі (P) та сила струму (I). Використовуємо формулу потужності для електричних колах: $P = VI$ Отже, $V = \frac{P}{I} = \frac{6000 \text{ Вт}}{50 \text{ А}} = 120 \text{ В}$

2. Обчислення маси нікелю, виділеного на катоді під час електролізу: Відома сила струму (I) та час електролізу (t). Також потрібно врахувати, що сила струму вказана в амперах, а час в хвилинах, тому переведемо час у секунди (1 година = 3600 секунд). Маса металу, виділена під час електролізу, визначається за формулою: $m = ItM$ де $M$ - молярна маса нікелю (58,69 г/моль). $t = 50 \text{ хв} = 50 \times 60 \text{ хв} \times 60 \text{ с/хв} = 180000 \text{ с}$ Отже, $m = 1,7 \text{ А} \times 180000 \text{ с} \times \frac{58,69 \text{ г}}{96485 \text{ C/mol}} \approx 156,17 \text{ г}$

3. Обчислення опору провідника: Відома кількість теплоти (Q) та час (t). Теплова енергія, виділена в провіднику, пов'язана з опором (R) за формулою: $Q = I^2Rt$ Отже, $R = \frac{Q}{I^2t} = \frac{5000 \text{ Дж}}{(5 \text{ А})^2 \times 900 \text{ с}} \approx 0,22 \text{ Ом}$

4. Визначення потужності струму, яку споживає чайник: Відомі опір (R) та напруга (V). Потужність (P) можна обчислити за формулою: $P = \frac{V^2}{R} = \frac{(220 \text{ В})^2}{22 \text{ Ом}} = 2200 \text{ Вт}$

5. Визначення сили струму, яку споживає двигун ліфта: Відома маса кабіни (m), швидкість (v) та ККД (η). Потрібно врахувати, що ККД вказаний в десятковому вигляді, тому переведемо його у відсотковий вигляд (80% = 0,8). Потужність, необхідна для піднімання кабіни зі швидкістю $v$, визначається за формулою: $P = \frac{1}{2}mv^2$ Сила струму (I), необхідна для надання цієї потужності, обчислюється як: $I = \frac{P}{V}$ де $V = 220$ В.

Отже, $P = \frac{1}{2} \times 500 \, \text{кг} \times (2 \, \text{м/с})^2 = 1000 \, \text{Дж}$ $I = \frac{1000 \, \text{Дж}}{220 \, \text{В}} \approx 4,55 \, \text{А}$