Сколько времени потребуется для того, чтобы 1л воды с начальной температурой 15℃ довести до кипения электрическим кипятильником, сопротивление нагревательного элемента которого 25 Ом и КПД 85%. Подводимое к кипятильнику напряжение 120 В.

Объяснение:

1)

Нагреваем воду до кипения:

Q₁ = c·m·(t₂ - t₁)

Q₁ = 4200·1·(100-15) = 357 000 Дж

2)

С учетом КПД кипятильник должен отдать:

Q = Q₁ / КПД = 357 000 / 0,85 ≈ 357 000/0,85 = 420 000 Дж

3)

Мощность кипятильника:

N = U²/R = 120² / 25 = 576 Вт

4)

Q = N·Δt

Δt = Q / N = 420 000 / 576 ≈ 730 с    или  Δt ≈ 730/60 ≈ 12 минут

Дано:

V = 1 л = 1 · м³, p=1³ кг/м³

c = 4200 Дж/кг·°С

t1 = 15°C, t2 = 100°C

∫ =от 85 % = 0,85

R = 4 Oм

e = 120 В, r = 25 Ом

Найти: t - ?

1) Находим кол-во теплоты которое требуется, чтобы нагреть воду.

Q = m·c·(t2-t1)

m = p·v = 1³ кг/м³ · 1· = 1 кг

Q =  1 кг · 4200 Дж/кг·°С · (100°С - 20°С) = 672·10³ Дж.

2)Выясним какое кол-во теплоты нужно получить  для этого от нагревателя.

∫ =  ⇒  = Q / ∫

=  ≈ 746 667 Дж

3)= I²Rt ⇒ t = 

I = 

I =  = 10 А

t =  ≈ 1866.7 c ≈ 0.5 ч

ответ: 0,3 ч.