Question

Срочно!! Вода, яку налили в електричний чайник при температурі 12°C,закипіла через 2 хв. Визначте масу води, якщо сила струму в нагрівальному елементі чайника 6 А, а напруга в мережі 220 В. ККД чайника 84%.

Answer 1

Ответ:

Дано:

t1=12°C;

t2=100°C;

t=2 хв=2*60=120 сек;

І=6 А;

U=220 B;

n=0,84.

Знайти mв.

n=Aкор/Qповн, де Акор=Св*mв*(t2-t1)-корисна робота, яку виконує нагрівальний елемент чайнику; Св=4200 Дж/кг*°С - питома теплоємоність води;

Qповн=U*I*t - кількість теплоти, яка виділяється у нагрівальному елементі. Тоді:

n=Св*mв*(t2-t1)/U*I*t, звідси знаходимо масу води у чайнику:

mв=n*U*I*t/Cв*(t2-t1)=0,84*220*6*120/4200*(100-12)=133056/369600=0,36 кг=360 г.

Объяснение:

Answer 2

Для визначення маси води, яка закипіла в електричному чайнику, ми можемо використати закони теплопередачі і потужність електричного чайника.

Спочатку визначимо потужність електричного чайника (P) за допомогою формули:

P = U * I

де: U - напруга в мережі (220 В), I - сила струму в нагрівальному елементі чайника (6 А).

P = 220 В * 6 А = 1320 Вт (ватт)

Тепер ми можемо визначити ефективну потужність чайника, враховуючи ККД (коефіцієнт корисної дії):

Ефективна потужність = P * ККД Ефективна потужність = 1320 Вт * 0.84 = 1108.8 Вт

Ця потужність витрачається на нагрівання води до температури кипіння (100°C) і її перетворення в пару.

Для розрахунку кількості тепла, необхідного для нагрівання води з 12°C до 100°C, використовуємо специфічну теплоємність води (c), яка дорівнює приблизно 4.18 Дж/(г°C):

Q = m * c * ΔT

де: Q - кількість тепла, m - маса води, c - специфічна теплоємність води, ΔT - зміна температури.

ΔT = 100°C - 12°C = 88°C

Тепер можемо розрахувати масу води:

Q = 1108.8 Вт * 120 с (2 хв) = 133056 Дж (джоулів)

133056 Дж = m * 4.18 Дж/(г°C) * 88°C

m = 133056 Дж / (4.18 Дж/(г°C) * 88°C) ≈ 392.82 г

Отже, маса води, яка закипіла, становить приблизно 392.82 грама.