Мощность, рассеиваемая на нагрузке с R = 44 Ом при токе I = 5 А равна P = I^2*R; Теплота, выделившаяся на нагрузке, равна Q = P*t = I^2*R*t. С другой стороны, нам требуется количество теплоты, которое нагреет m = 1.5 кило воды c удельной теплоёмкостью C = 4200 от начальной температуры T1 = 23 до температуры кипения T2=100 : Q = C*m*(T2 - T1) Приравняем то количество теплоты, что выделится на электроплитке к тому количеству теплоты, которое поглотится при нагреве воды (нам же сказали, что потери учитывать не нужно). C*m*(T2 - T1) = I^2*R*t. Решая уравнение относительно t получим: t = (C*m*(T2 - T1))/(I^2*R) = 4200*1.5*77/(25*44) = 441 сек (7,4 минут)
c (воды) = 4200 Дж/кг*°С
t1 = 10°
t2 = 100°
Q = 100 кДж
Найти:
m - ?
Решение:
Q=cm(t2-t1)
m=Q/c(t2-t1)=100000/(4200×90)=0.265 кг
2) Дано:
I = 0,01 А
t = 0,1 с
Найти:
q - ?
q=It=0.01×0.1=10^-4 Кл
3)
Дано:
m=100г=0,1 кг
r=9×10^5 Дж/кг
Найти:
Q-?
Решение:
Q=rm=9×10^5×0.1=9×10^4 Дж
4) Железная заготовка, охлаждаясь от температуры 800°С до 0°С, растопила лед массой 3кг, взятый при 0°С. Какова масса заготовки, если вся энергия, выделенная ею, пошла на плавление льда?
Дано:
t2=0°C
t1=800°C
m2=3кг
L=34×10^6Дж/кг
c1=460 Дж/кг
Найти:
m1-?
Решение:
Lm2=c1m1(t2-t1)
m1=Lm2/c1(t2-t1)=(34×10^6×3)/(460×800)=277 кг
P = I^2*R; Теплота, выделившаяся на нагрузке, равна
Q = P*t = I^2*R*t.
С другой стороны, нам требуется количество теплоты, которое нагреет m = 1.5 кило воды c удельной теплоёмкостью C = 4200 от начальной температуры T1 = 23 до температуры кипения T2=100 :
Q = C*m*(T2 - T1)
Приравняем то количество теплоты, что выделится на электроплитке к тому количеству теплоты, которое поглотится при нагреве воды (нам же сказали, что потери учитывать не нужно).
C*m*(T2 - T1) = I^2*R*t.
Решая уравнение относительно t получим:
t = (C*m*(T2 - T1))/(I^2*R) = 4200*1.5*77/(25*44) = 441 сек (7,4 минут)