У побутовій електроплитці , розрахованій на 220 В , є дві спіралі , опір кожної з яких у робочому режимі , дорівнює 80,7 Ом . За до перемикача в мережу можна ввімкнути одну спіраль , дві спіралі послідовно чи дві спіралі паралельно . Визначити потужність у кожному випадку?
Запишем дано:
R=150 Ом
m=400г=0.4кг
U=220 В
t=5vby=300c
c=4200 Дж/кг*К
Найти: Т-?
По закону Джоуля- Ленца: колличество теплоты выделевшейся в проводнике при прохождении по нему электрического тока, прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени.
Q=IRt
Воспользовавшись законом Ома для участка цепи закон Джоуля-Ленца можно записать как :
Q=U^2*t/R=220^2*300/150=96800Дж
Формула количества теплоты при нагревании тел ( в нашем случае воды):
Q=cmT отсюда T=Q/cm=96800/4200*0.4=57.62 градусов
ответ: Вода нагреется на 57,62 градусов
ответ: 315 с (=5 мин 15 с)
Объяснение:
1. Запишем «Дано»:
R = 150 Ом
m = 400 г = 0,4 кг
U = 220 В
ΔT = 60,5°C
2. Для нагревания 400 г воды на 60,5°С нужно количество теплоты, которое можно рассчитать по формуле
Q = cmΔT, где
с — удельная теплоёмкость воды (она равна 4200 Дж/кг — это можно кзнать из специальных таблиц), m — масса воды, ΔТ — изменение температуры.
3. В это же время электрический ток в кипятильнике совершает работу
А =
, где
А — работа тока, U — напряжение, R — сопротивление, t — время.
4. По закону Джоуля-Ленца,
А = Q, то есть
Выразим отсюда t:
t =
(здесь T = ΔT).
Подставим в эту формулу значения:
t =
= 315 (с) = 5,25 мин (=5 мин 15 с)