Dùng một ấm điện siêu tốc có ghi 220V-1800W để đun sôi hoàn toàn 1,2l nước từ nhiệt độ ban đâu 25°C với nguồn điện có hiệu điện thế 220V. Cho biết hiệu suất của ẩm là 90% trong đó nhiệt lượng để đun sôi nước là có ích . Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K
a) giải thích các con số ghi trên ấm điện nói trên
b) tính điện trở của ấm và cường độ dòng điện chạy qua ấm
c) tính thời gian để đun sôi hoàn toàn 1,2l nước nói trên
Đáp án:
$\begin{array}{l}
b.R = \dfrac{{242}}{9}\Omega \\
I = \dfrac{{90}}{{11}}A\\
c.t = 233,33s
\end{array}$
Giải thích các bước giải:
a. Các con số ghi trên ấm điện nói trên có ý nghĩa là: hiệu điện thế và công suất định mức của ấm điện siêu tốc lần lượt là 220V và 1800W
b. Điện trở của ấm là:
$R = \dfrac{{{U^2}}}{P} = \dfrac{{{{220}^2}}}{{1800}} = \dfrac{{242}}{9}\Omega $
Cường độ dòng điện chạy qua ấm là:
$I = \dfrac{P}{U} = \dfrac{{1800}}{{220}} = \dfrac{{90}}{{11}}A$
c. Nhiệt lượng có ích cung cấp cho nước là:
${Q_i} = mc\Delta t = 1,2.4200.\left( {100 – 25} \right) = 378000J$
Nhiệt lượng toàn phần cung cấp cho nước là:
${Q_{tp}} = \dfrac{{{Q_i}}}{H} = \dfrac{{378000}}{{90\% }} = 420000J$
Thời gian đung sôi hoàn toàn nước là:
${Q_{tp}} = P.t \Leftrightarrow t = \dfrac{{{Q_{tp}}}}{P} = \dfrac{{420000}}{{1800}} = 233,33s$
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
a. 220V – 1800W là hđt và công suất của ấm điện khi hoạt động bình thường (hđt định mức, công suất định mức)
b. Với hđt 220V thì ấm hoạt động bình thường
⇒ U = $U_{đm}$ , P = $P_{đm}$
R = $\frac{U^2}{P}$ = $\frac{220^2}{1800}$ ≈ 26, 89
I = $\frac{P}{U}$ = $\frac{90}{11}$ A
c. V = 1,2l ⇒ m = 1,2kg
Qci = m.c.Δt = 1,2.4200.(100-25) = 378000 (J)
$\frac{Qci}{Qtp}$ .100% = 90 %
⇒ Qtp = Qci : $\frac{90%}{100%}$ = 420000 (J)
Qtp = P . t = 1800 . t = 420000
⇒ t ≈ 233.3s ≈ 4 phút