Question

ХЕЛП! На сколько градусов нагреются 200 мл воды за 1 мин, если в воду поместить нагреватель с КПД 80%, имеющий сопротивление 100 Ом, подключенный к источнику с напряжением 220В?

Answer 1

Найдем работу нагревателя по формуле
A = (U^2/R) * t * кпд
A = 23232 Дж
С другой стороны, теплоемкость воды 4200 Дж/кг*С
A = cm * t
t = A / (c *m) = 23232 / (4200 * 0.2) = 27.7 градуса
Ответ: 27.7 градуса

Answer 2

Для решения данной задачи, мы можем использовать формулу для вычисления количества тепла, получаемого веществом:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество тепла (в джоулях), m - масса вещества (в граммах), c - удельная теплоемкость вещества (в джоулях на грамм на градус Цельсия), ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).

В данном случае, у нас есть 200 мл воды, что равно 200 граммам (так как плотность воды равна 1 г/мл). Также, нам нужно учесть КПД нагревателя, который составляет 80%. Это означает, что только 80% энергии, потраченной на нагревание, превратится в тепло, а остальные 20% будут потеряны.

Сначала найдем количество энергии, потраченной на нагревание воды:

W = V * I * t,

где W - энергия (в джоулях), V - напряжение (в вольтах), I - сила тока (в амперах), t - время (в секундах).

Напряжение у нас равно 220 В, а сопротивление нагревателя 100 Ом. Можем использовать закон Ома для вычисления силы тока:

I = V / R,

где I - сила тока (в амперах), V - напряжение (в вольтах), R - сопротивление (в омах).

Подставим значения и найдем силу тока:

I = 220 В / 100 Ом = 2.2 А.

Теперь, найдем количество энергии:

W = 220 В * 2.2 А * 60 сек = 29040 Дж.

Так как КПД нагревателя составляет 80%, то энергия, превращенная в тепло, будет равна:

W_тепло = 0.8 * 29040 Дж = 23232 Дж.

Теперь, мы можем найти количество тепла, полученное водой:

Q = W_тепло = 23232 Дж.

Удельная теплоемкость воды равна примерно 4.18 Дж/г°С. Подставим значения и найдем изменение температуры:

Q = m * c * ΔT, 23232 Дж = 200 г * 4.18 Дж/г°С * ΔT.

Решим уравнение относительно ΔT:

ΔT = 23232 Дж / (200 г * 4.18 Дж/г°С) ≈ 27.9 градусов Цельсия.

Таким образом, вода нагреется на примерно 27.9 градусов Цельсия за 1 минуту при использовании данного нагревателя.