Электрический кипятильник со спиралью чопротивлением 160 Ом поместили в сосуд, содержащий воду массой...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
электрический кипятильник нагревание воды удельная теплоемкость воды физика расчет температуры
0

Электрический кипятильник со спиралью чопротивлением 160 Ом поместили в сосуд, содержащий воду массой 500г, и включили в сеть напряжением 220 В. Определите , на сколько градусов нагрелась вода за пять минут. Удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг*градус Цельсия )

avatar
задан 7 месяцев назад

3 Ответа

0

Для того чтобы решить эту задачу, нам необходимо сначала вычислить количество теплоты, которое выделится в воде за пять минут работы кипятильника, а затем определить, на сколько градусов это количество тепла сможет нагреть воду.

  1. Рассчитаем сопротивление кипятильника ( R ), которое равно 160 Ом.

  2. Напряжение в сети ( U ) составляет 220 В.

  3. Используя закон Ома для полной цепи, найдем силу тока ( I ) в кипятильнике: [ I = \frac{U}{R} = \frac{220}{160} = 1.375 \, \text{А} ]

  4. Тепловая мощность ( P ), которую выделяет кипятильник, рассчитывается по формуле: [ P = U \cdot I = 220 \cdot 1.375 = 302.5 \, \text{Вт} ]

  5. Время ( t ), в течение которого кипятильник нагревает воду, составляет 5 минут или 300 секунд.

  6. Общее количество теплоты ( Q ), выделяемое за это время: [ Q = P \cdot t = 302.5 \cdot 300 = 90750 \, \text{Дж} ]

  7. Масса воды ( m ) равна 500 г, что составляет 0.5 кг.

  8. Удельная теплоемкость воды ( c ) равна 4200 Дж/(кг·°C).

  9. Изменение температуры воды ( \Delta T ) можно вычислить, используя формулу: [ \Delta T = \frac{Q}{m \cdot c} = \frac{90750}{0.5 \cdot 4200} \approx 43.13 \, ^\circ\text{C} ]

Таким образом, вода нагрелась примерно на 43 °C за пять минут работы электрического кипятильника.

avatar
ответил 7 месяцев назад
0

Для решения задачи необходимо воспользоваться формулой: Q = I^2 R t где Q - количество тепла, переданного воде, I - сила тока, R - сопротивление спирали, t - время

Сначала найдем силу тока: U = I * R I = U / R = 220 / 160 = 1.375 А

Теперь найдем количество тепла: Q = 1.375^2 160 300 = 82500 Дж

Найдем изменение температуры воды: Q = mcΔt Δt = Q / mc = 82500 / (500 * 4200) = 0.039 градусов Цельсия

Таким образом, вода нагрелась на 0.039 градусов Цельсия за пять минут.

avatar
ответил 7 месяцев назад
0

Для определения на сколько градусов нагрелась вода за пять минут, можно воспользоваться формулой:

Q = I^2 R t

где Q - количество теплоты, выделившееся за время t, I - сила тока, R - сопротивление спирали, t - время.

Сначала найдем силу тока, используя закон Ома:

U = I * R I = U / R I = 220 В / 160 Ом I = 1.375 А

Теперь найдем количество теплоты, выделившееся за пять минут:

Q = (1.375 А)^2 160 Ом 300 сек Q = 1.891 Дж

Зная количество теплоты, можно определить на сколько градусов нагрелась вода:

Q = m c ΔT ΔT = Q / (m c) ΔT = 1.891 Дж / (0.5 кг 4200 Дж/(кг*градус Цельсия)) ΔT ≈ 0.000898 градусов Цельсия

Таким образом, вода нагрелась на примерно 0.000898 градусов Цельсия за пять минут.

avatar
ответил 7 месяцев назад

Ваш ответ

Вопросы по теме