Một ấm điện 220 V- 1100W được sử dụng với HĐT 220 V để đun sôi 2l nước ở 20*C . Hiệu suất của ấm là 90%
a, Tính điện trở dây đốt nóng của ấm và cường độ dòng điện định mức của ấm
b, Tính thời gian đun sôi lượng nước trên
c, Nếu sử dụng ấm nước trên để đun sôi 4l nước mỗi ngày thì trong một tháng 30 ngày phải trả bao nhiêu tiền . Cho 1kWh là 1250 đồng
d, Nếu dây đốt nóng của ấm có điện trở suất 0.4.10 -6
và bán kính 0.1mm được quấn trên lõi sứ hình trụ có bán kính 1cm . Tính số vòng dây quấn trên lõi sứ .
e, Nếu gập đôi dây điện trở của ấm và vẫn sử dung HĐT trên thì thời gian đun sôi 2l nước có nhiệt độ ban đầu và hiệu suất như trên là bao nhiêu?
Đáp án:
\(\begin{array}{l}
a.\\
R = 44\Omega \\
I = 5A\\
b.\\
t = 678,788s\\
c.\\
\$ = 12,444.1250 = 15555,555\\
d.\\
N = 550.\\
e.\\
t’ = 169,697s
\end{array}\)
hiều suất không đổi
Giải thích các bước giải:
\(\begin{array}{l}
a.\\
R = \frac{{{U^2}}}{P} = \frac{{{{220}^2}}}{{1100}} = 44\Omega \\
I = \frac{P}{U} = \frac{{1100}}{{220}} = 5A\\
b.\\
{Q_i} = mc(t – {t_0}) = 2.4200.(100 – 20) = 672000J\\
H = \frac{{{Q_i}}}{{{Q_{tp}}}}\\
{Q_{tp}} = \frac{{{Q_i}}}{H} = \frac{{672000}}{{90\% }} = 746666,67J\\
{Q_{tp}} = A = Pt\\
t = \frac{{{Q_{tp}}}}{P} = \frac{{746666,67}}{{1100}} = 678,788s\\
c.\\
{Q_{tp}}’ = 2{Q_{tp}} = 2.746666,67 = 1493333,333Ws\\
Q = 1493333,333.\frac{{30}}{{3600.1000}} = 12,444kWh\\
\$ = 12,444.1250 = 15555,555\\
d.\\
R = \rho \frac{l}{s}\\
44 = 0,{4.10^{ – 6}}.\frac{l}{{\pi .0,{{0001}^2}}}\\
l = 3,456m\\
c = 2\pi r = 2\pi .0,001\\
N = \frac{l}{c} = \frac{{3,456}}{{0,002\pi }} = 550.\\
e.\\
\end{array}\)
nếu gập đôi thì chiều dài giảm 0,5 lần và tiết điện tăng 2 lần.
suy ra điện trở giảm 4 lần.
hiệu suất vẫn không đổi.
công suất tăng 4 lần. suy ra thời gian giảm 4 lân: \(t’ = \frac{t}{4} = \frac{{678,788}}{4} = 169,697s\)