Question

Сколько времени τ потребуется, чтобы довести до кипения кг m=2 кг воды, взятой при температуре С t1=12∘С? Ответ выразить в мин мин, округлив до десятых. Сила тока в нагревателе равна А I=8 А, напряжение в сети В U=220 В, КПД нагревателя равен η=40%. Удельная теплоёмкость воды равна Дж кг С c=4200 Дж/(кг⋅∘С). Температура кипения воды равна С t2=100∘С.

Answer 1

η=40%=(0.40)  

m=2кг

ΔT=100-12 =88 ⁰  изменение температуры

 

Q1=cm*ΔT

Q2=UIt

η=Q1/Q2

η  = cm*ΔT/ UIt

t  = cm*ΔT/( UIη )

t  =4200*2*88/(8*220*0,4) =1050 с = 17,5 мин

Answer 2

Для решения данной задачи мы можем использовать формулу для расчета количества тепла, необходимого для нагрева вещества:

Q = m * c * ΔT

где: Q - количество тепла (Дж) m - масса вещества (кг) c - удельная теплоемкость вещества (Дж/(кг⋅∘С)) ΔT - изменение температуры (∘С)

В данном случае нам нужно найти время, поэтому мы можем использовать формулу:

t = Q / P

где: t - время (мин) Q - количество тепла (Дж) P - мощность нагревателя (Вт)

Сначала найдем количество тепла, необходимое для нагрева воды до кипения:

Q = m * c * ΔT Q = 2 кг * 4200 Дж/(кг⋅∘С) * (100 - 12) ∘С Q = 2 * 4200 * 88 Q = 739,200 Дж

Затем найдем мощность нагревателя:

P = U * I P = 220 В * 8 А P = 1760 Вт

Теперь можем найти время:

t = Q / P t = 739,200 Дж / 1760 Вт t ≈ 419.55 мин

Округлив до десятых, получим, что время, необходимое для доведения 2 кг воды до кипения при заданных условиях, составляет примерно 419.6 минут.