На яку напругу розраховано кип ятильник, якщо за 5 хв він досягає кипіння 0,2 кг води з температурою 20 °C? Точний

Тема урока: Расчет напряжения кипятильника

Объяснение: Чтобы рассчитать напряжение кипятильника, необходимо использовать термическую энергию, необходимую для нагревания воды при заданных условиях. Для этого мы можем применить формулу:

Q = m * c * ΔT,

где Q - тепловая энергия, m - масса воды, c - питомая теплоемкость воды, и ΔT - изменение температуры.

Сначала найдем необходимое количество тепловой энергии:

Q = m * c * ΔT
Q = 0.2 кг * 4200 Дж/(кг∙°C) * (100 °C - 20 °C)
Q = 0.2 кг * 4200 Дж/(кг∙°C) * 80 °C
Q = 67200 Дж

Теперь, используя формулу:

W = Q * V

где W - работа, Q - тепловая энергия, и V - напряжение.

Мы знаем, что точный ток через нагревательную спираль составляет 2 А, поэтому работа равна:

W = 67200 Дж
W = 2 А * V
V = 33600 В.

Таким образом, напряжение кипятильника составляет 33600 Вольт.

Например:
Задача: На яку напругу розраховано кип"ятильник, якщо за 5 хв він досягає кипіння 0,2 кг води з температурою 20 °C? Точний струм, що протікає через нагрівальну спіраль кип"ятильника, становить 2 А, а питома теплоємність води становить 4200 Дж/(кг∙°C).
Задача решена следующим образом: сначала находим количество тепловой энергии Q, затем используем формулу работы W = Q * V, где W - найденная тепловая энергия, V - искомое напряжение. Расчет показывает, что напряжение кипятильника составляет 33600 Вольт.

Совет: Чтобы лучше понять тему и формулы, рекомендуется изучить законы Кирхгофа и основные понятия физики, связанные с электричеством и термодинамикой. Практический опыт с решением задач поможет улучшить вашу понимание и навыки в этой области.

Задача на проверку:
В кипятильнике объемом 1 литр находится 0,5 кг воды. Найдите напряжение кипятильника, если при подаче тока 3 А вода нагрелась с 20 °C до 100 °C. Питомая теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг∙°C).