Một ấm điện có ghi 220V – 400W được sử dụng với hiệu điện thế 220V a)nêu ý nghĩa các con số trên ấm điện b)tính điện trở của ấm điện c)dùng ấm trên để đun sôi 2 lít nước từ nhiệt độ ban đầu 25°C trong thời gian bao lâu?biết hiệu suất của ấm là 80%,nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K
Đáp án:
$a)$
$b)R=121Ω$
$\text{t=32 phút 48,75 giây}$
Giải thích các bước giải:
$a)$ Ấm điện $220V-400W$
Hiệu điện thế định mức của bếp điện là $220V$
Công suất định mức của bếp điện là $400W$
$b)$ Điện trở của ấm điện
$P=\dfrac{U^2}{R} \Rightarrow R=\dfrac{U^2}{P}$
$\Rightarrow R=\dfrac{220^2}{400}=121Ω$
$c)$ $V=2l \Rightarrow m=2kg$
Nhiệt lượng cần để đun sôi $2l$ nước
$Q_i=m.c.∆t=2.4200.(100-25)=630000J$
Nhiệt lượng cần để đun sôi cả ấm nước (có cả nhiệt lượng hao phí tỏa ra môi trường bên ngoài)
$H=\dfrac{Q_i}{Q_{tp}}.100\% \Rightarrow Q_{tp}=\dfrac{Q_i.H}{100\%}$
$\Rightarrow Q_{tp}=\dfrac{630000.100%}{80%}=787500J$
Thời gian cần để đun sôi ấm nước
$Q_{tp}=P.t \Rightarrow t=\dfrac{Q_{tp}}{P}=\dfrac{787500}{400}=1968,75s$$\text{=32 phút 48,75 giây}$
Đáp án:
$\begin{align}
& R=121\Omega \\
& t=1968,85s \\
\end{align}$
Giải thích các bước giải:
a) 220V là hiệu điện thế định mức của âm
400W là công suất định mức của ấm
b) Điện trở của ấm điện:
$R=\dfrac{U_{dm}^{2}}{{{P}_{dm}}}=\dfrac{{{220}^{2}}}{400}=121\Omega $
c) nhiệt lượng ấm cần nhận để đun sôi nước:
${{Q}_{thu}}=m.c.\Delta t=2.4200.(100-25)=630000J$
Nhiệt lượng ấm tỏa ra:
$\begin{align}
& H=\dfrac{{{Q}_{thu}}}{{{Q}_{toa}}}.100 \\
& \Rightarrow {{Q}_{toa}}=\dfrac{{{Q}_{thu}}}{H}.100=\dfrac{630000}{80}.100=787500J \\
\end{align}$
Thời gian:
$\begin{align}
& {{Q}_{toa}}=P.t \\
& \Rightarrow t=\dfrac{787500}{400}=1968,75s \\
\end{align}$