Question

В сосуд с водой поместили электронагреватель сопротивлением 160 Ом, пропускающий ток 0.5 А. Чему равна масса воды, если нагреватель нагрел ее с 30 градусов до кипения за 52,5 мин? КПД 40 %

Answer 1

Ответ:

0,17 кг

Объяснение:

Дано:                                Решение:

R = 160 Ом                     η = Aп/Аз  

I = 0,5 А                          Aп = cm(t2 - t1)

t1 = 30 °С                        Аз  =  IUτ

t2 = 100 °С                      U = IR ; U = 0,5 * 160 = 80 В

τ = 3150 сек                   Аз = 0,5 * 80 * 3150 = 126000 Дж

η = 0,4                             m = (126000 * 0,4) / 4200 ( 100 - 30 )

c = 4200                          m 50400 / 294000 = 0,17 кг

Найти:

m - ?                                            

Answer 2

Хотя данной задачи невозможно решить полностью без большего количества данных, мы можем использовать имеющуюся информацию для расчета примерной массы воды.

Для начала, нам нужно найти количество теплоты, которое было передано воде, используя формулу:

Q = I^2 * R * t,

где Q - количество теплоты (в Дж), I - ток (в А), R - сопротивление (в Ом), t - время (в секундах).

Подставляя известные значения в эту формулу, получаем:

Q = (0.5^2) * 160 * (52.5 * 60),

Q = 13200 Дж.

Зная количество переданной теплоты, мы можем использовать теплоту, необходимую для нагревания массы воды m (в кг) на ΔT (разница в температуре в К), чтобы рассчитать примерную массу воды:

Q = m * c * ΔT,

где c - удельная теплоемкость воды (приблизительно 4200 Дж/кг·К).

Для удобства расчетов можно считать изначальную температуру воды равной 30°C (или 303 К).

Таким образом, имевшиеся данные позволяют расчитать массу воды при условии, что изначальная температура равна 30 градусам Цельсия, а нагреватель пропускает ток 0.5 А в течение 52.5 минут.