Question

6. Дівчинка нагріває 100 г води протягом 2 хв за допомогою маленького кипятильника,що має опір 10 Ом та силу струму5 А. На скільки градусів нагрілася вода? Втратами тепла можна знехтувати.(Рішення задачі подати на перевірку)

Answer 1

Ответ: ∆T ≈ 71⁰

Объяснение:

Дано:

m = 100г = 0.1 кг

t = 2хв = 120с

R = 10 Ом

I = 5 А

с = 4200Дж ∕ кг ⁰

Зн. ∆T - ?

Q = I²Rt

Q = сm∆T

сm∆T = I²Rt

∆T = I²Rt ∕ сm

∆T = 25•10•120 ∕ 4200• 0,1 ≈ 71⁰

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі вам потрібно використовувати закон Джоуля-Ленца, який визначає, скільки тепла виділяється в об'єкті з опором, який проходить струм через нього. Формула для цього закону виглядає так:

Q = I^2 * R * t,

де: Q - кількість тепла (в джоулях), I - сила струму (в амперах), R - опір (в омах), t - час (в секундах).

У нашому випадку: I = 5 А, R = 10 Ом, t = 2 хв = 120 с.

Підставимо ці значення в формулу:

Q = (5^2) * 10 * 120 = 2500 * 10 * 120 = 3000000 Дж (3 мільйони джоулів).

Тепло, яке виділилося, використовується для нагрівання води. Ми знаємо, що 1 калорія (кількість тепла) піднімає температуру 1 грама води на 1 градус Цельсія. Отже, нам потрібно перевести джоулі в кількість калорій і потім знайти, на скільки градусів нагрілася вода.

1 калорія = 4.184 Джоулів.

Тому, кількість калорій, яка виділилася, дорівнює:

3000000 Дж / 4.184 = приблизно 716823 калорій.

Тепер, ми знаємо, що ця кількість калорій піднімає температуру 100 г води. Вода має масу 100 г, тому:

Тепло = маса * специфічна теплоємність * зміна температури.

Змінюємо формулу для зміни температури:

Зміна температури = Тепло / (маса * специфічна теплоємність).

Специфічна теплоємність води дорівнює 1 кал/град/г.

Зміна температури = 716823 кал / (100 г * 1 кал/град/г) ≈ 7168 градусів.

Отже, вода нагрілася на приблизно 7168 градусів Цельсія.