Dùng 1 ấm điện để dun sôi 4 lít nước ở 20oC. Ấm làm bằng nhôm có khối lượng 300g. Cho nhiệt dung riêng nước là 4200J/kg. K và nhôm là 880J/kg.K .
a/ Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho ấm nước sôi.
b/ Biết hiệu suất ấm là 80%. Tính nhiệt năng cần dùng để đun ấm nước.
Đáp án:
`a) \ Q_{ci}=1365120J`
`b) \ Q_{tp}=1706400J`
Tóm tắt:
`V_1=4l=4.10^{-3}m^3`
$c_1=4200 \ J/kg.K$
`m_2=300g=0,3 \ kg`
$c_2=880 \ J/kg.K$
`t_0=20^oC`
`t=100^oC`
—————————
`a) \ Q_{ci}=?`
`b) \ H=80%, Q_{tp}=?`
Giải:
a) Khối lượng nước cần đun:
`m_1=D_1V_1=1000.4.10^{-3}=4 \ (kg)`
Nhiệt lượng cần cung cấp cho ấm nước sôi:
`Q_{ci}=Q_1+Q_2`
`Q_{ci}=(m_1c_1+m_2c_2)(t-t_0)`
`Q_{ci}=(4.4200+0,3.880)(100-20)=1365120 \ (J)`
b) Nhiệt năng cần dùng để đun ấm nước:
`H=\frac{Q_{ci}}{Q_{tp}}`
→ `Q_{tp}=\frac{Q_{ci}}{H}=\frac{1365120}{80%}=1706400 \ (J)`
Đáp án:
Tóm tắt
$m_{1}=V.D=0,004.1000=4kg$
$c_{1}=4200J/kg.K$
$t_{1}=20^{o}C$
$m_{2}=300g=0,3kg$
$c_{2}=880J/kg.K$
`H=80%`
$a,Q_{thu}=?$
Giải thích các bước giải:
$a,$ Nhiệt lượng cần cung cấp cho ấm nhôm là :
$Q_{1}=m_{2}.c_{2}.Δt=0,3.880.(100-20)=21120(J)$
Nhiệt lượng cần cung cấp cho nước là :
$Q_{2}=m_{1}.c_{1}.Δt=4.4200.(100-20)=1344000(J)$
Nhiệt lượng cần cung cấp cho cả ấm để nước sôi là :
$Q_{thu}=Q_{1}+Q_{2}=21120+1344000=1365120(J)$
$b,$
Do `H=80%`
⇒ `80%Q_{tỏa}=Q_{thu}=1365120J`
⇒ `Q_{tỏa}=1706400J`