Question

В електричний чайник налили воду за температури 12 градусів Цельсія. Через 4 хвилини після ввімкнення чайника, вода закипіла. Визначте масу води, якщо ККД чайника — 91 %, сила струму в його нагрівальному елементі — 10 А, напруга в мережі — 220 В. Запишіть розв'язок задачі у зошиті та надішліть фото виконаної роботи.

Answer 1

Ответ:

Масса воды в чайнике равна 1,3 кг

Объяснение:

Дано:

T₁ = 12 °C

T₂ = 100 °C

c = 4200 Дж / (кг · °C)

η = 0,91

I = 10 А

U = 220 В

t = 240 c

Найти:

m - ?

------------------------------------------

Решение:

По определению КПД (коэффициент полезного действия):

• η = A₁ / A₂ ⇒ ηA₂ = A₁

Где:

• A₁ - полезная работа
• A₂ - полная работа

В данном случае полную работу выполняет нагревательный элемент, а полезная работа это количество энергии необходимое для нагрева чайника до точки кипения.

В данной задачи считаем Q = A, так как в данном случае эти понятия эквиваленты (так как показывают количество затраченной энергии).

Полная работа:

• A₂ = UIt - закон Джоуля-Ленца

Полезная работа:

• A₁ = Q = cm(T₂ - T₁) - количество тепла для нагревания воды

---------

ηA₂ = A₁

ηUIt = cm(T₂ - T₁) ⇒ m = (ηUIt) / (c(T₂ - T₁))

Расчеты:

m = (0,91*220 В*10 А*240 c)/(4200 Дж / (кг · °C)(100 °C - 12 °C)) = 1,3 кг

#SPJ1