Яка напруга подана на електрокип ятильник при умові, що він нагріває 0,2 кг води від 14 до 100 градусів за 5 хвилин

Тема занятия: Электрическая мощность и энергия

Описание: Для решения данной задачи мы можем использовать формулу, связывающую энергию, мощность и время:

Энергия (E) = Мощность (P) × Время (t)

Мощность можно вычислить, используя формулу:

Мощность (P) = Напряжение (U) × Ток (I)

В нашей задаче у нас уже есть значение тока (I), равное 2 А. Теперь нам нужно вычислить напряжение (U), используя данные из условия задачи.

Масса воды (m) = 0,2 кг
Температура изменения (ΔT) = 100 - 14 = 86 °С
Время (t) = 5 мин = 5 × 60 = 300 с

Нам также понадобится учет тепловой емкости воды (C), которая равна 4,186 Дж/(г·°С).

Теперь, используя формулу:

Энергия (E) = Масса (m) × Тепловая емкость (C) × Температурное изменение (ΔT)

Мы можем выразить мощность (P) через напряжение (U):

P = U × I

E = P × t

Теперь мы можем решить задачу, подставив все значение в формулу:

E = (U × I) × t

E = (U × 2) × 300

E = 600U

E = (m × C × ΔT)

600U = (0,2 × 4,186 × 86)

U = (0,2 × 4,186 × 86) / 600

U ≈ 1,196 В

Ответ: Напряжение, поданное на электрокипятильник, равно приблизительно 1,196 В.

Совет: Чтобы лучше понять эту тему, полезно изучить основные формулы и правила, связанные с электрической мощностью и энергией. Также стоит знать, что температурное изменение в задаче выражается в градусах Цельсия, поэтому важно обратить внимание на правильное преобразование единиц измерения времени и температуры.

Дополнительное задание: Если электрокипятильник работает при напряжении 220 В и имеет ток 4 А, какую мощность он потребляет? (Округлите до ближайшего целого значения в вольтах.)

Предмет вопроса: Электрическая энергия и мощность

Объяснение:
Для решения этой задачи мы воспользуемся формулой для вычисления тепловой энергии, которую получает нагревательный прибор. Формула имеет вид:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

В данной задаче нам известны следующие значения:
m = 0,2 кг (масса воды),
ΔT = 100 - 14 = 86 градусов (изменение температуры).

Количество теплоты, получаемое водой, равно:

Q = 0,2 * c * 86.

Для уточнения значения удельной теплоемкости воды (c) воспользуемся формулой:

Q = Pt,

где P - мощность электрокипятильника, t - время.

Мощность электрокипятильника равна:

P = UI,

где U - напряжение, I - сила тока.

Из условия задачи известны значения:
I = 2A (сила тока),
t = 5 мин = 5 * 60 сек = 300 сек (время).

Подставим известные значения в формулу:

Q = Pt = U * I * t.

Исходя из этого, мы можем найти значение напряжения (U).

Демонстрация:
Для решения этой задачи, сначала мы найдем мощность электрокипятильника (Р), затем используя найденное значение мощности, рассчитаем напряжение (U).

Совет:
Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется изучить концепции электрической энергии, мощности и удельной теплоемкости вещества.

Практика:
Если электрокипятильник имеет мощность 1500 Вт и подключен к сети с напряжением 220 В, сколько времени потребуется для нагрева 1 кг воды от 20 до 100 градусов? (Удельная теплоемкость воды равна 4,18 kJ/kg°C)