bếp điện ghi 220V-800W đc nối vs HĐT 220V đc dùng để đun sôi 2 lít nước từ 20 độ C. Hiết hiệu suất sử dụng bếp là H=80% và nhiệt dung riêng của nước = 4200J/kg. độ
a) tính Thời gian đun sôi nước
b) Biết dây điện trở có đường kính d=0,2mm điện trở suất p= 5.10 mũ trừ 7 ôm m đc quấn trên lõm sứ cách điện hình trụ đường kính D=2cm. Tinh số vòng dây của bếp điện trên
Đáp án:
`a) \ t=17,5 \ ph`
b) n = 60,5 vòng
Giải:
`V=2l=2.10^{-3}m^3`
a) Khối lượng nước cần đun:
`m=DV=1000.2.10^{-3}=2 \ (kg)`
Nhiệt lượng do nước thu vào:
`Q_{ci}=mc(t-t_0)=2.4200.(100-20)=672000 \ (J)`
Nhiệt lượng do bếp điện tỏa ra:
`H=\frac{Q_{ci}}{Q_{tp}}`
→ `Q_{tp}=\frac{Q_{ci}}{H}=\frac{672000}{80%}=840000 \ (J)`
Vì bếp được nối với HĐT `U=U_{dm}=220V` nên `\mathcal{P}=\mathcal{P}_{dm}=800W`
Thời gian đun sôi nước:
`Q_{tp}=\mathcal{P}t`
→ `t=\frac{Q_{tp}}{\mathcal{P}}=\frac{840000}{800}=1050 \ (s)=17,5 \ ph`
b) Điện trở của dây dẫn:
`R=\frac{U_{dm}^2}{\mathcal{P}_{dm}}=\frac{220^2}{800}=60,5 \ (\Omega)`
Tiết diện dây điện trở:
`S=πR^2=π\frac{d^2}{4}=3,14.10^{-8} \ (m^2)`
Chiều dài dây dẫn:
`R=\rho\frac{l}{S}`
→ `l=\frac{RS}{\rho}=\frac{60,5.3,14.10^{-8}}{5.10^{-7}}=3,7994 \ (m)`
Chu vi của lõi sứ:
`C=Dπ=0,0628 \ (m)`
Số vòng dây của bếp điện trên:
`n=\frac{l}{C}=\frac{3,7994}{0,0628}=60,5` (vòng)