В електричний чайник налили воду за температури 12 °С. Через 4 хв після вмикання чайника вода закипіла. Визначте масу води, якщо ККД чайника 91%, сила струму в його нагрівальному елементі 10 А, напруга в мережі 220 B. срочно!!!
Ответы
Ответ:
Для розв'язання цієї задачі нам потрібно використати закон збереження енергії, який стверджує, що енергія не може бути створена або знищена, а може перетворюватися з одного виду в інший. В цьому випадку енергія електричного струму, що протікає через нагрівальний елемент, перетворюється на теплову енергію води.
Спочатку ми можемо визначити кількість теплоти, яку отримала вода:
Q = m * c * ΔT
де Q - кількість теплоти, m - маса води, c - теплоємність води (4,18 Дж/(г*°C)), ΔT - зміна температури (в нашому випадку ΔT = 100°C, оскільки вода закипіла).
Знаючи кількість теплоти, яку виробив нагрівальний елемент, ми можемо визначити електричну енергію, витрачену на нагрівання води:
W = Q / η
де η - коефіцієнт корисної дії (ККД) чайника.
Знаючи електричну енергію, витрачену на нагрівання води, ми можемо визначити масу води:
m = W / (U * I * t)
де U - напруга в мережі, I - сила струму в нагрівальному елементі, t - час, за який вода нагрілася.
Підставляючи відповідні значення, ми отримаємо:
Q = m * c * ΔT
1000 * 4.18 * (100 - 12) = m * 1000
m = 88.8 г
W = Q / η
1000 * 4.18 * (100 - 12) / 0.91 = 47 129 Дж
m = W / (U * I * t)
m = 47 129 / (220 * 10 * 4/60)
m ≈ 859 г
Отже, маса води, яку налили в електричний чайник, становить приблизно 859 г.
Объяснение: