Question

. Сопротивление обмотки электрического чайника, рассчи-• тайного на 220 В, равно 90 Ом. Сколько времени потребуется для нагревания в нем 500 г воды от 10 до 100° С, если половина всей теплоты уходит вследствие теплопередачи в окружающее прост­ранство?

Answer 1

Дано U=220 В  R=90 Ом      m=0,5 кг   t1=10C    t2=100C   k=0,5  t- ?

Q1=c*m*(t2-t1)
Q2=U^2*t/R
по условию  Q1=Q2*k
U^2*t/R=2*c*m*(t2-t1)

t= 2*c*m*(t2-t1)*R/U^2=2*0,5*4200*90*90/220*220=42*8100/484=11.7 мин

Answer 2

Q1=cm*дельтаt. Q2=U^2*t/R. Отсюда : t=2cm(t2-t1)*R/U^2=2*0,5кг*4200дж/кг*C*90С*90Ом/(220В)^2=11,7 минут. Ответ : 11,7 минут.

Answer 3

Для решения этой задачи воспользуемся законом Джоуля-Ленца, который гласит, что тепловая мощность, выделяющаяся на нагревательном элементе, равна произведению силы тока на квадрат сопротивления этого элемента: P = I^2 * R.

Известно, что сопротивление обмотки чайника равно 90 Ом, а напряжение питания составляет 220 В. Используя формулу для определения силы тока (I = U / R), найдем силу тока:

I = 220 В / 90 Ом = 2.44 А.

Теперь, зная силу тока, можем вычислить тепловую мощность:

P = (2.44 А)^2 * 90 Ом = 13.19 Вт.

Теплота, выделяющаяся за единицу времени, равна тепловой мощности, поэтому:

Q / t = 13.19 Вт.

Здесь Q - количество теплоты, необходимое для нагревания воды, а t - время, за которое это количество теплоты выделяется. Из условия задачи известно, что половина всей теплоты уходит в окружающее пространство, поэтому:

Q = 2 * 500 г * 4.18 Дж/(г*°C) * (100 - 10)°C = 83.6 кДж.

Переведем кДж в Дж:

Q = 83.6 кДж * 1000 = 83 600 Дж.

Теперь можно найти время нагрева:

t = Q / P = 83 600 Дж / 13.19 Вт = 6335 секунд.

Ответ: для нагревания 500 г воды от 10 до 100°С в электрическом чайнике с сопротивлением обмотки 90 Ом и половиной теплоты, уходящей в окружающее пространство, потребуется около 6335 секунд или примерно 1 час 45 минут.