Một ấm điện có ghi 220V – 1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2l nước từ nhiệt độ ban đầu 20oC. Hiệu suất của ấm là 90%, trong đó nhiệt lượng cung cấp để đun sôi nước được coi là có ích.
a) Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi lượng nước trên, biết nhiệt dung riêng của nước là 4 200J/kg.K.
b) Tính nhiệt lượng mà ấm điện tỏa ra khi đó.
c) Tính thời gian đun sôi lượng nước trên.
$\text{Tóm tắt:}$
$\text{U = 220V}$
$\text{P = 1000W}$
$\text{V= 2l}$
$\text{$t_{1}$ = 20°C}$
$\text{H = 90%}$
$\text{________________________}$
$\text{a,c = 4200J/Kg.K}$
$\text{$Q_{ci}$ = ?J}$
$\text{b,$Q_{tp}$ = ?J}$
$\text{c,t = ?s}$
$\text{Bài giải:}$
$\text{a,Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi 2l nước là:}$
$Q_{ci} = m.c.Δt=2.4200.(100-20)=672000(J)$
$\text{b,Nhiệt lượng mà ấm điện tỏa ra là:}$
$H=\dfrac{Q_{ci}}{Q_{tp}}=\dfrac{672000}{Q_{tp}}=0,9⇔Q_{tp}=\dfrac{672000}{0,9}=746666,6(J)$
$\text{c,Thời gian để đun sôi 2l nước là:}$
$Q_{tp}=P.t⇔t=\dfrac{Q_{tp}}{P}=\dfrac{746666,6}{1000}=746,6666(s)$
Đáp án:
a) 672000J
b) 746666,67J
c) 7466,6667s
Giải thích các bước giải:
a) 2l nước có khối lượng m = 2kg
Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi lượng nước trên là:
\(Q = mc\left( {100 – 20} \right) = 2.4200.80 = 672000J\)
b) Nhiệt lượng mà ấm điện tỏa ra là:
\(Q’ = \dfrac{Q}{H} = \dfrac{{672000}}{{90\% }} = 746666,67J\)
c) Thời gian đun nước là:
\(t = \dfrac{{Q’}}{P} = \dfrac{{746666,67}}{{100}} = 7466,6667s\)