Какое изменение температуры воды наблюдается через 5 минут после включения в сеть электрического кипятильника

Тема урока: Изменение температуры воды после включения электрического кипятильника

Описание: Когда электрический кипятильник включается в сеть, электрическая энергия от источника питания передается нагревательной спирали кипятильника. Нагревательная спираль имеет сопротивление 150 ом. Нагревательная спираль начинает передавать тепло через стенки сосуда воде.

Используя закон Джоуля-Ленца, который гласит, что мощность выделенной теплоты равна произведению квадрата силы тока на сопротивление, можно вычислить количество выделяемой теплоты. Формула для расчета мощности (P) выглядит следующим образом: P = I^2 * R, где I - сила тока, R - сопротивление.

Известно, что напряжение на кипятильнике составляет U.

Таким образом, используя формулу P = U^2 / R, можно найти мощность, выделяемую кипятильником.

Количество передаваемой энергии за время t можно найти по формуле Q = P * t, где Q - количество энергии, t - время.

Далее, используя удельную теплоемкость воды (c) и массу воды (m), можно вычислить изменение температуры воды по формуле ΔT = Q / (c * m).

Например: Пусть напряжение на кипятильнике равно 220 В, время работы кипятильника равно 5 минут, масса воды составляет 400 г, а удельная теплоемкость воды равна 4,18 J/(g°C).

Совет: Перед решением подобных задач полезно обратить внимание на данную информацию, а также убедиться в понимании физических законов, описывающих тепловые процессы.

Дополнительное упражнение: Какое изменение температуры воды наблюдается через 10 минут после включения в сеть электрического кипятильника, если мощность кипятильника составляет 1000 Вт, масса воды равна 1 кг, а удельная теплоемкость воды составляет 4,18 J/(g°C)?