m=3 кг.
Объяснение:
Дано:
t₁=25°С;
t₂=75°С;
c=4200 Дж/(кг•°С);
η=0,75%;
ʟ=11 м;
S=0,5 мм²=0,5•10⁻⁶ м²;
ρ=42•10⁻⁸ Ом•м (никелин);
U=220 B;
t=2 мин 40 с=160 c.
---
Найти:
массу воды m-?
=== •
Из определения КПД:
η=Qпол/Qзат=0,75.
Вычисляем затраченную энергию:
Qзат=P•t=U•I•t=U•(U/R)•t=(U²•t)/R=(220²•160):9,3=
=832 688,172...≈833000 Дж=833 кДж,
где сопротвление нагревателя:
R=ρʟ/S=(42•10⁻⁸ Ом•м•11 м)/0,5•10⁻⁶ м²=9,24≈9,3 Ом.
Масса воды из формулы полезной энергии Qпол:
Qпол=c•m•(t2-t1) =>
m=Qпол/{c•(t2-t1)}=625000 Дж/{4200 Дж/(кг•°С)•(75°С-25°С)}=
=2,976...≈3 кг,
где:
Qпол=η•Qзат=0,75•833000=624 750≈625000 Дж=625 кДж.
381024 Дж.
Объяснение:
Пусть Q - кол-во теплоты которое надо затратить на нагрев чайника с водой,
Q = Qстекла+Qводы;
Qстекла = c1 * m1 * (t2-t1), где c1 - теплоёмкость стекла, t1 = 10°С, t2 = 100°С, а m1 = 0.4 кг, значит Qстекла = 840 Дж/(кг*°С) * 0.4 кг * 90°С = 3024 Дж.
Qводы = c2 * m2 * (t2-t1), где c2 - теплоёмкость воды, t1 и t2 такие же, так как вода и чайник находятся в тепловом равновесии, а m2 = плотность воды * её объём = 1 кг, значит Qводы = 4200 Дж/(кг*°С) * 1 кг * 90°С =378000 Дж.
Теперь найдём Q, оно равно сумме Qстекла и Qводы, значит равно 378000 Дж + 3024 Дж = 381024 Дж.