Question

Необходимо изготовить электрический кипятильник , с помощью которого можно нагреть 2 л воды от 20 грдусов до кипения за 10 мин, Кким долно быть сопротивление спирали, если она включается в сеть с напряжением 220В ? Потерями тепла пренебречь

Answer 1

Теплоёмкость воды С=4200 Дж/(кг*К), значит чтобы вскипятит данную воду потребуется энергии С*m*(T2-T1)=4200*2*(100-20)=672кДж. Эта энергия должна выделиться на сопротивлении спирали за 10 мин, то есть за 600с. Значит мощность кипятильника должна быть 672кДж/600с=1120Вт.
Мощность тока равна напряжению, умноженному на ток P=UI, I=U/R, значит P=U^2/R, отсюда R=U^2/P получаем округлённо 43 Ом.
Вроде так как-то.

Answer 2

Для расчета сопротивления спирали электрического кипятильника, необходимо знать мощность данного кипятильника. Однако, в данном случае мы можем воспользоваться формулой для расчета мощности:

P = U^2 / R

где: P - мощность (в ваттах), U - напряжение (в вольтах), R - сопротивление (в омах).

Мы знаем, что напряжение составляет 220 В, а также что кипятильник должен нагреть 2 литра воды от 20 градусов до кипения за 10 минут. При этом, мы можем пренебречь потерями тепла.

Для решения задачи, нам необходимо найти мощность, а затем сопротивление спирали. Для начала, найдем количество тепла, необходимое для нагрева 2 литров воды:

Q = m * c * ΔT

где: Q - количество тепла (в джоулях), m - масса воды (в килограммах), c - удельная теплоемкость воды (в джоулях на градус Цельсия), ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Удельная теплоемкость воды составляет около 4,18 Дж/градус Цельсия.

Q = 2 * 1000 * 4.18 * (100 - 20) = 628800 Дж

Теперь, найдем мощность:

P = Q / t

где: P - мощность (в ваттах), Q - количество тепла (в джоулях), t - время (в секундах).

Мы хотим нагреть воду за 10 минут, что составляет 600 секунд.

P = 628800 / 600 = 1048 Вт

Теперь, используя формулу для расчета сопротивления, мы можем найти сопротивление спирали:

R = U^2 / P

R = 220^2 / 1048 = 46.34 Ом

Таким образом, сопротивление спирали должно быть около 46.34 Ом, чтобы нагреть 2 литра воды от 20 градусов до кипения за 10 минут при подключении к сети с напряжением 220 В.