Question

Срочно! Дам 100 б. В електричний чайник, опір спіралі якого 110 Ом налили 3 л води. Напруга в мережі 220 В. Через 1 хв вимкнули На скільки градусів збільшилас тeмпepaтypa води, якщо ККД чайника 75% ?( С води=4200 Дж/ км)

Answer 1

Ответ: 1,6°С

Объяснение:

Дано:

U=220В

R=110 Ом

V=3л=0,003м³

ρ=1000кг/м³

t=1мин=60с

с=4200Дж/кг°С

η=75%=0,75

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

Δt-?

η=Qп/Qз, где:

Qп-полезная теплота;

Qз-затраченная теплота

Qп=сmΔt=cρVΔt, где:

c-удельная теплоемкость воды;

ρ-плотность воды;

V-объем воды;

Δt-температура, на которую нагрелась вода

Qз=U²t/R, где:

U-напряжение сети;

t-время работы чайника;

R-сопротивление нагревательного элемента чайника.

Отсюда:

Δt=U²tη/(RcρV)=220²*60*075/(110*4200*1000*0,003)=1,6°С

Answer 2

Для расчета изменения температуры воды в чайнике сначала нужно найти количество теплоты, которое было передано воде.

Формула для расчета количества переданной теплоты: \[ Q = V \cdot \rho \cdot c \cdot \Delta T \]

Где: - \( Q \) - количество теплоты (джоулей) - \( V \) - объем воды (литры) - \( \rho \) - плотность воды (1 кг/литр) - \( c \) - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/кг*°C) - \( \Delta T \) - изменение температуры воды (°C)

Сначала найдем массу воды: \[ \text{Масса воды} = \text{объем воды} \times \text{плотность воды} \]

\[ \text{Масса воды} = 3 \text{ л} \times 1 \text{ кг/л} = 3 \text{ кг} \]

Теперь можно найти количество переданной теплоты воде, используя формулу, приведенную выше. Для этого сначала найдем изменение температуры. Начальная температура воды в чайнике не указана, но предположим, что она равна комнатной температуре 20°C.

Поскольку коэффициент КПД (КПД = 0.75) чайника указан, можно использовать это значение для вычисления переданной теплоты воде.

\[ \text{Напряжение} \times \text{ток} = \text{мощность} \] \[ P = \frac{{U^2}}{{R}} \] \[ P = \frac{{220^2}}{{110}} = 440 \text{ Вт} \]

Так как КПД чайника составляет 75%, энергия, потраченная на нагрев воды, будет \(0.75 \times 440 \text{ Вт} = 330 \text{ Вт}\).

Теперь можно использовать формулу \( Q = Pt \), где \( P \) - мощность, \( t \) - время, чтобы найти количество переданной теплоты за 1 минуту (60 секунд).

\[ Q = Pt = 330 \text{ Вт} \times 60 \text{ сек} = 19800 \text{ Дж} \]

Теперь используем формулу для изменения температуры:

\[ Q = mc\Delta T \] \[ \Delta T = \frac{Q}{{mc}} = \frac{19800 \text{ Дж}}{{3 \text{ кг} \times 4200 \text{ Дж/кг*°C}}} \approx 1.57 \text{ °C} \]

Таким образом, температура воды в чайнике увеличится примерно на 1.57°C после 1 минуты нагрева при условии, что начальная температура воды равна комнатной (20°C).