Визначити масу води, яку можна нагріти від 15°С до 100°С за рахунок енергії, одержаної протягом 10 хв в електричному чайнику, ввімкненому в мережу з напругою 220 В при силі струму 2 A.
За счет полученной энергии можно нагреть приблизительно 0,74 кг воды.
Объяснение:
Определить массу воды, которую можно нагреть от 15 до 100°С за счет энергии, полученной в течение 10 мин в электрическом чайнике, включенном в сеть с напряжением 220 В при силе тока 2 A.
Дано:
T₀ = 15°C
T = 100°C
t = 10 мин = 600 с
U = 220 В
I = 2 A
c = 4200 Дж/(кг·°С) - удельная теплоемкость воды
m - ?
——————————————
КПД чайника не указан, поэтому будем считать его идеальным, т.е. вся затраченная электроэнергия пошла на нагрев воды:
[tex]Q = A[/tex]
Нагрев воды от T₀ до T потребует теплоты:
[tex]Q = cm(T-T_0) \ \Longrightarrow \ m = \dfrac{Q}{c(T-T_0)}[/tex]
Затраченная работа электрического тока:
[tex]A = UIt[/tex]
Тогда:
[tex]\boxed{ m = \dfrac{UIt}{c(T-T_0)} }[/tex]
Расчет:
m = 220 В · 2 А · 600 с / (4200 Дж/(кг·°С)·(100°С-15°С)) = 264000 Дж / 357000 Дж/кг ≈ 0,74 кг
Answers & Comments
Ответ:
За счет полученной энергии можно нагреть приблизительно 0,74 кг воды.
Объяснение:
Определить массу воды, которую можно нагреть от 15 до 100°С за счет энергии, полученной в течение 10 мин в электрическом чайнике, включенном в сеть с напряжением 220 В при силе тока 2 A.
Дано:
T₀ = 15°C
T = 100°C
t = 10 мин = 600 с
U = 220 В
I = 2 A
c = 4200 Дж/(кг·°С) - удельная теплоемкость воды
m - ?
——————————————
КПД чайника не указан, поэтому будем считать его идеальным, т.е. вся затраченная электроэнергия пошла на нагрев воды:
[tex]Q = A[/tex]
Нагрев воды от T₀ до T потребует теплоты:
[tex]Q = cm(T-T_0) \ \Longrightarrow \ m = \dfrac{Q}{c(T-T_0)}[/tex]
Затраченная работа электрического тока:
[tex]A = UIt[/tex]
Тогда:
[tex]\boxed{ m = \dfrac{UIt}{c(T-T_0)} }[/tex]
Расчет:
m = 220 В · 2 А · 600 с / (4200 Дж/(кг·°С)·(100°С-15°С)) = 264000 Дж / 357000 Дж/кг ≈ 0,74 кг
#SPJ1