Question

Електрокип'ятильник, ККД якого 75% та опір 12 Ом, за 3хв передав воді кількість теплоти 41кДж. Під якою напругою він працював?

Answer 1

Ответ: 60,4В

Объяснение:

Дано:

η=75%=0,75

R=12 Ом

t=3мин=180с

Q=41кДж=41000Дж

-----------------

U-?

Q=U²/R*t*η

U=√(Q*R/(t*η)=√(41000*12/(180*0,75)=60,4В

Answer 2

Для знаходження напруги, при якій працював електрокип'ятильник, спершу визначимо потужність, якою він працював. Потужність можна знайти, використовуючи рівняння:

Потужність (P) = Кількість теплоти (Q) / Час (t)

де: Потужність (P) вимірюється в ватах (Вт). Кількість теплоти (Q) вимірюється в джоулях (Дж). Час (t) вимірюється в секундах (с).

У нашому випадку: Кількість теплоти (Q) = 41 кДж = 41,000 Дж Час (t) = 3 хв = 3 * 60 с = 180 с

Потужність (P) = 41,000 Дж / 180 с = 227.78 Вт

Тепер, знаючи потужність, можемо визначити напругу (U), на якій працював електрокип'ятильник, використовуючи закон Ома:

Потужність (P) = Напруга (U) * Струм (I)

Знаючи опір (R) електрокип'ятильника (R = 12 Ом) та ККД (Коефіцієнт Корисної Дії, який у нашому випадку дорівнює 75%), ми можемо знайти струм (I) за допомогою такого виразу:

P = U * I

I = P / U

З ККД відомо, що лише 75% потужності витрачається на нагрівання води, отже:

Потужність корисна = ККД * Потужність загальна Потужність корисна = 0.75 * 227.78 Вт = 170.835 Вт

Тепер можемо знайти струм (I):

170.835 Вт = U * I

I = 170.835 Вт / U

Тепер можемо знайти напругу (U):

U = 170.835 Вт / I

Знаючи, що струм визначається напругою і опором за законом Ома (U = I * R), можемо підставити це вираз:

U = (170.835 Вт / (170.835 Вт / U)) * 12 Ом

У = (170.835 Вт / 12 Ом) = 14.23625 В

Отже, напруга, при якій працював електрокип'ятильник, дорівнює приблизно 14.24 вольтам.