Question

Сколько воды можно нагреть от 30 °С до кипения, за 5 мин включив его в сеть, если спираль чайника рассчитана на силу тока 5 А, а ее сопротивление равно 44 Ом? Потерями энергии пренебречь. удельная теплоемкость воды С=4200Дж/(кг ºК)

Answer 1

Дано:
t1 = 30°C,
t2 = 100°C,
t = 300 c,
I = 5 А,
R = 44 Ом,
c = 4200 Дж/кг*°C.
решение :
Q = c*m*∆t,
Q = I^2*R*t,
--------------
с*m*∆t = I^2*R*t
m = I^2*R*t/c*(t2-t1)
m = 5*5*44*300/4200*(100-30) = 330000/294000 = 1,12 кг .

Answer 2

Решение задачи:

Обозначим: - m - масса воды, кг - Tн - температура нагрева воды до кипения (100 °C) - Tн/0 - начальная температура воды (30 °C) - P - мощность нагревательного элемента чайника, Вт - t - время нагрева, с

Используя формулу количества тепла, можно записать: Q = m * C * (Tн - Tн/0) где: Q - количество тепла, Дж C - удельная теплоемкость воды, 4200 Дж/(кг*°C)

Зная, что мощность равна количеству тепла за единицу времени, можно написать: P * t = m * C * (Tн - Tн/0)

Из закона Ома находим мощность нагревательного элемента: P = I^2 * R где: I - сила тока, 5 А R - сопротивление, 44 Ом

Подставляя выражение для мощности в первое равенство и решая полученное уравнение относительно m, находим массу воды, которую можно нагреть за 5 минут:

m = 1,35 кг