Câu 7 : trên một ấm điện có ghi 220v-800w cùng mắc vào hiệu điện thế 220v.
a) tính điện trở của thiết bị trên
b) dùng ấm điện để đun sối 2kg nước ở nhiệt độ 20 độ C. hỏi sau bao lâu nước sôi ( 100 độ C ). biết hiệu suất của ấm là 80%, nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K
c) nếu đun được 12 phút với các điều kiện như trên thì bị ngắt điện. tính nhiệt độ của nước ở thời điểm đó.
d) nếu gấp đôi dây điện trở này lại có chiều dài l’=l/2, s’=2s và mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế 220v để đun lượng nước đó vs các điều kiện như trên thì sau bao lâu nước sôi ?
Đáp án:
a) \(60,5\Omega \)
b) \(17ph30s\)
c) \(74,{86^o}C\)
d) \(262,5s\)
Giải thích các bước giải:
a) Điện trở của thiết bị là:
\(R = \dfrac{{{{220}^2}}}{{800}} = 60,5\Omega \)
b) Nhiệt lượng cần để đun sôi nước là:
\(Q = mc\left( {100 – 20} \right) = 2.4200.80 = 672000J\)
Thời gian đunn sôi nước là:
\(t = \dfrac{Q}{{H.800}} = \dfrac{{672000}}{{640}} = 1050s = 17ph30s\)
c) Nhiệt lượng nước thu vào là:
\(Q’ = 800.12.60.0,8 = 460800J\)
Nhiệt độ của nước là:
\(t = 20 + \dfrac{{Q’}}{{mc}} = 20 + 54,86 = 74,{86^o}C\)
d) Điện trở mới là:
\(R’ = \dfrac{R}{4} = \dfrac{{121}}{8}\Omega \)
Công suất mới là:
\(P’ = \dfrac{{{{220}^2}}}{{R’}} = 3200W\)
Thời gian đun nước là:
\(t = \dfrac{Q}{{H.3200}} = \dfrac{{672000}}{{2560}} = 262,5s = 4ph20s30\)