Question

9. Який опір має спіраль електрочайника, який може довести до
кипіння 0,5 л води з початковою температурою 20 °С за 5 хв, якщо він
підключений до напруги 220 В? ККД чайника складає 80%. Питома
теплоємність води становить 4200 Дж
K2°C

Answer 1

Для визначення опору спіралі електрочайника, можна використати формулу:

опір = (потужність * коефіцієнт ККД) / (напруга^2)

У даному випадку:

потужність = робота / час

робота = маса * питома теплоємність * зміна температури

маса = 0,5 кг (0,5 л води)

питома теплоємність = 4200 Дж/(кг·°C)

зміна температури = (100 °C - 20 °C) = 80 °C

час = 5 хв = 5 * 60 с = 300 с

Підставимо ці значення у формулу:

потужність = (маса * питома теплоємність * зміна температури) / час

потужність = (0,5 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * 80 °C) / 300 с

Отримаємо:

потужність ≈ 560 Дж/с

Тепер можемо обчислити опір спіралі:

опір = (потужність * коефіцієнт ККД) / (напруга^2)

опір = (560 Дж/с * 0,8) / (220 В)^2

Отримаємо:

опір ≈ 0,0027 Ом

Таким чином, опір спіралі електрочайника складає близько 0,0027 Ом.