В электрическом чайнике мощностью 2000 Вт можно за 8 минут вскипятить 1,5 литра воды, имеющей начальную температуру 20°C. Плотность воды равна 1000 кг/м, её удельная
теплоёмкость с = 4200 Дж/(кг.°С).
1) Какую работу совершает электрический ток, протекающий через нагревательный элемент
этого чайника, при кипячении данной порции воды?
2) Какое количество теплоты нужно передать данной порции воды для того, чтобы она
закипела?
3) Найдите КПД этого чайника.
Напишите полное решение этой задачи.
а это ширина
в это длинна
с это высота
Найдем силу тяжести бруска
Ft=mg=10кг
Тогда площадь
Одной грани равна
S1=a*b=ab
Площадь второй грани
S2=a*c=ac
Площадь третий грани
S3=b*с=bc
Тогда давление на первую грань равно
P=Ft/S1=Ft/ab=500 Па
аb=Ft:500=10:500=0.02м^2
давление на вторую грань
P2=Ft/S2=Ft/ac=1000 Па
ас=10:1000=0.01м^2
Давление на третью грань равно
P2=Ft/S3=Ft/bc=2000
bc=10:2000=0.005м^2
Получаем систему уравнений из трех уравнений
{ав=0.02
{ас=0.01
{вс=0.005
Из первого уравнения
а=0.02:в
Из третьего уравнения
с=0.005:в
Подставим во второе
(0.02*0.005)/в^2=0.01
0.0001=0.01в^2
в^2=0.01
в1=0.1 метр или 10см
в2=-0.1 —не подходит так как геометрические размеры больше нуля
Тогда
а=0.02:в=0.02:0.1=0.2метр или 20см
с=0.005:в=0.005:0.1=0.05 метр или 5 см
ответ : параллелепипед имеет размеры
0.1х0.2х0.05 метра или 10х20х5 см
Мощность тока в лампе:
P = U²/R
Так как зависимость мощности от сопротивления спирали при постоянном напряжении обратно пропорциональная, то чем больше сопротивление, тем меньше мощность (при постоянном напряжении).
Сопротивление спирали:
R = ρL/S, где ρ - удельное сопротивление вольфрама
L - длина спирали
S - площадь поперечного сечения
Очевидно, что чем меньше S, тем больше R при одном и том же материале спирали и ее длине.
Тогда:
S₁ < S₂ => R₁ > R₂ => P₁ < P₂
Таким образом, при одном и том же напряжении и длине спирали, меньшую мощность будет иметь лампа с более тонкой спиралью.
То есть нить накаливания тоньше в лампах с меньшей мощностью.