Một ấm bằng nhôm có khối lượng 0,4kg chứa 0,5 lít nước ở 300C. Để đun sôi nước người ta dùng bếp điện loại 220V – 1100W, hiệu suất 88%. Biết nhiệt dun

0 bình luận về “Một ấm bằng nhôm có khối lượng 0,4kg chứa 0,5 lít nước ở 300C. Để đun sôi nước người ta dùng bếp điện loại 220V – 1100W, hiệu suất 88%. Biết nhiệt dun”

1. Đáp án:

    

   Giải thích các bước giải:

   $m_{1}=0,4kg$

   $c_{1}=880J/kg.K$

   $m_{2}=V.D=0,5kg$

   $c_{2}=4200J/kg.K$

   $t=30^{o}C$

   $U=220V$

   $\mathscr{P}=1100W$

   $H=88$%

   $U’=180V$

   a, Nhiệt lượng ấm thu vào là : 

   $Q_{1}=m_{1}.c_{1}.Δt_{1}=0,4.880.(100-30)=24640(J)$

   Nhiệt lượng nước thu vào là :

   $Q_{2}=m_{2}.c_{2}.Δt_{2}=0,5.4200.(100-30)=147000(J)$

   Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước trong ấm là :

   $Q=Q_{1}+Q_{2}=24640+147000=171640(J)$

   Nhiệt lượng bếp tỏa ra là :

   $Q_{3}=Q.\frac{100}{88}=171640.\frac{100}{88}≈195045,5(J)$ 

   Thời gian cần để đun sôi nước  là :

   $t’=\frac{Q_{3}}{\mathscr{P}}=\frac{195045,5}{1100}≈177,3(s)=2,955(phút)$ 
   b, Bếp dùng ở hiệu điện thế 180v và thời gian kể từ lúc đun cho đến khi nước sôi là 265s

   Công suất của bếp bây giờ là:

   $\mathscr{P’}=\frac{U’^{2}}{U^{2}}.\mathscr{P}≈736,36$ 

   Nhiệt lượng bếp tỏa ra là :

   $Q_{4}=\mathscr{P’}.t’.=736,36.265=195135,4(J)$ 

   Nhiệt lượng do ấm và nước toả ra môi trường mỗi giây :

   $Q=\frac{Q_{hp}}{t’}=\frac{Q_{4}.\frac{(100-88)}{100}}{265}=\frac{195135,4.\frac{12}{100}}{265}≈88,36(J)$ 

   Bình luận

2. Đáp án:

   \(\begin{array}{l}
   a.t = 117,314s\\
   b.Q = 88,364J
   \end{array}\)

   Giải thích các bước giải:

   Bếp có hiệu suất thì có bỏ qua sự tỏa nhiệt của ấm và nước ra môi trường bên ngoài.

   a.

   Nhiệt lượng ấm và nước thu vào là:

   \({Q_{thu}} = ({m_1}{c_1} + {m_2}{c_2})\Delta t = (0,4.880 + 0,5.4200).(100 – 30) = 171640J\)

   Nhiệt lương bếp tỏa ra là:

   \({Q_{toa}} = \dfrac{{{Q_{thu}}}}{H} = \dfrac{{171640}}{{88\% }} = 195045,46J\)

   Thời gian đun sôi nước là:

   \(t = \dfrac{{{Q_{toa}}}}{P} = \dfrac{{195045,46}}{{1100}} = 117,314s\)

   b.

   Công suất lúc này của bếp là:

   \(\begin{array}{l}
   \dfrac{{P’}}{P} = \dfrac{{\frac{{U{‘^2}}}{R}}}{{\dfrac{{{U^2}}}{R}}} = \dfrac{{U{‘^2}}}{{{U^2}}}\\
    \Rightarrow P’ = \dfrac{{U{‘^2}}}{{{U^2}}}P = \dfrac{{{{180}^2}}}{{{{220}^2}}}.1100 = \dfrac{{8100}}{{11}}{\rm{W}}
   \end{array}\)

   Nhiệt lượng bếp tỏa ra là:

   \({Q_{toa}}’ = P’t’ = \dfrac{{8100}}{{11}}.265 = 195136,364J\)

   Nhiệt lượng hao phí là:

   \({Q_{hp}} = {Q_{toa}}’.12\%  = 195136,364.12\%  = 23416,364J\)

   Nhiệt lượng do ấm và nước tỏa ra môi trường mỗi giây là:

   \(Q = \dfrac{{{Q_{hp}}}}{{t’}} = \dfrac{{23416,364}}{{265}} = 88,364J\)

   Bình luận