Вэлектрическом чайнике 840 г воды с начальной температурой 250с закипает через 12 минут. определите ток в чайнике, если его кпд равен 75%, а напряжение сети 127в.
Добрый день! Для решения данной задачи, нам понадобятся следующие данные:
Масса воды M = 840 г
Начальная температура воды T_0 = 25°C
Конечная температура воды T_к = 100°C (после закипания)
Время закипания t = 12 мин (также можно перевести в секунды - t = 720 с)
КПД чайника η = 75%
Напряжение сети U = 127 В
Теперь пошагово решим задачу:
1. Найдем количество теплоты Q, необходимое для нагревания воды:
Q = M * c * (T_к - T_0), где c - удельная теплоемкость воды.
По таблице, удельная теплоемкость воды составляет около 4,186 Дж/(г·°C).
Подставляем значения:
Q = 840 г * 4,186 Дж/(г·°C) * (100°C - 25°C)
Q = 840 г * 4,186 Дж/(г·°C) * 75°C
Q = 231840 Дж
2. Теперь найдем мощность P чайника. Мощность - это количество потребляемой энергии за единицу времени:
P = Q / t
Подставляем значения:
P = 231840 Дж / 720 с
P ≈ 321 Вт
3. Найдем активную мощность S, используя формулу:
S = U * I * η, где I - сила тока.
Подставляем значения:
321 Вт = 127 В * I * 75%
321 Вт = 0.75 * 127 В * I
4. Решим уравнение относительно I:
321 Вт = 0.75 * 127 В * I
I ≈ 3 А
Таким образом, ток в чайнике составляет около 3 А.
Масса воды M = 840 г
Начальная температура воды T_0 = 25°C
Конечная температура воды T_к = 100°C (после закипания)
Время закипания t = 12 мин (также можно перевести в секунды - t = 720 с)
КПД чайника η = 75%
Напряжение сети U = 127 В
Теперь пошагово решим задачу:
1. Найдем количество теплоты Q, необходимое для нагревания воды:
Q = M * c * (T_к - T_0), где c - удельная теплоемкость воды.
По таблице, удельная теплоемкость воды составляет около 4,186 Дж/(г·°C).
Подставляем значения:
Q = 840 г * 4,186 Дж/(г·°C) * (100°C - 25°C)
Q = 840 г * 4,186 Дж/(г·°C) * 75°C
Q = 231840 Дж
2. Теперь найдем мощность P чайника. Мощность - это количество потребляемой энергии за единицу времени:
P = Q / t
Подставляем значения:
P = 231840 Дж / 720 с
P ≈ 321 Вт
3. Найдем активную мощность S, используя формулу:
S = U * I * η, где I - сила тока.
Подставляем значения:
321 Вт = 127 В * I * 75%
321 Вт = 0.75 * 127 В * I
4. Решим уравнение относительно I:
321 Вт = 0.75 * 127 В * I
I ≈ 3 А
Таким образом, ток в чайнике составляет около 3 А.