Сколько времени понадобится, чтобы вскипятить воду в электрическом самоваре, показанном на графике измненения
Сколько времени понадобится, чтобы вскипятить воду в электрическом самоваре, показанном на графике измненения напряжения переменного тока, если вода изначально имеет температуру 23° и самовар заполнен до максимального уровня? У самовара сопротивление спирали равно 36 Ом, объем составляет 1,4 литра, а КПД равен 80%.
11.12.2023 06:05
Объяснение: Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать закон Джоуля-Ленца и изучить понятие КПД (коэффициент полезного действия). Закон Джоуля-Ленца говорит о том, что мощность, выделяемая в проводнике при прохождении тока, пропорциональна сопротивлению проводника, квадрату силы тока и времени. Мощность выражается формулой P = I^2 * R, где P - мощность, I - сила тока, R - сопротивление проводника.
КПД равен отношению полезной мощности к полной мощности. В данной задаче КПД равен 80%, что означает, что только 80% энергии используется для нагрева воды, а остальные 20% теряются в виде тепла.
Также нам нужно знать, что для вскипания воды необходимо достичь температуры кипения, которая составляет 100°.
Сначала найдем полезную мощность. Полная мощность равна P = I^2 * R. Зная сопротивление спирали (R = 36 Ом) и силу тока (I), мы можем найти полную мощность самовара.
Полезная мощность равна КПД * Полная мощность.
Затем мы можем использовать полезную мощность и закон Джоуля-Ленца, чтобы найти время, необходимое для нагрева воды до температуры кипения.
Пример использования: Найдите время, необходимое для вскипания воды в данном электрическом самоваре.
Совет: Для лучшего понимания этой задачи, полезно знать, что КПД показывает, какая часть полной мощности используется для полезного действия. Также вам понадобятся знания о законе Джоуля-Ленца.
Упражнение: При силе тока 5 А, найдите время, необходимое для вскипания воды в электрическом самоваре с данными параметрами.