Электроплитка сопротивлением 10 ом включена в сеть напряжением 220 в. Через какое время на этой электроплитке закипит вода массой 1 кг, имеющая начальную температуру 20 градусов и налитая в алюминевый ковш массой 300 г? Поьерями энергии в окружающую среду пренебречь

Question

Матвей Белов

Физика

28 мая, 15:07

Электроплитка сопротивлением 10 ом включена в сеть напряжением 220 в. Через какое время на этой электроплитке закипит вода массой 1 кг, имеющая начальную температуру 20 градусов и налитая в алюминевый ковш массой 300 г? Поьерями энергии в окружающую среду пренебречь

+1

Ответы (1)

Знаешь ответ на этот вопрос?

Варвара Серова · Answer 1

R = 10 Ом.

U = 220 В.

mв = 1 кг.

t1 = 20 °C.

t2 = 100 °C.

mк = 300 г = 0,3 кг.

Cв = 4200 Дж/кг * °C.

Cк = 920 Дж/кг * °C.

Т - ?

Количество теплоты Qн, которое необходимо для нагревания воды с котелком. определяется формулой: Qн = Cв * mв * (t2 - t1) + Cк * mк * (t2 - t1) = (Cв * mв + Cк * mк) * (t2 - t1).

Количество теплоты Qп, которое выделяется в электрической плитке определяется законом Джоуля-Ленца: Qп = U^2 * T/R, где U - напряжение тока, T - время прохождения тока в плитке, R - сопротивление спирали плитки.

Количество теплоты, которое выделяется в плитке идет на нагревание воды: Qн = Qп.

(Cв * mв + Cк * mк) * (t2 - t1) = U^2 * T/R.

T = (Cв * mв + Cк * mк) * (t2 - t1) * R / U^2.

T = (4200 Дж/кг * °C * 1 кг + 920 Дж/кг * °C * 0,3 кг) * (100 °C - 20 °C) * 10 Ом / (220 В) ^2 = 74 с.

Ответ: вода на плитке закипит через T = 74 с.