Một ấm đun nước bằng điện có dung tích 1,6 lít. Trên vỏ ấm có ghi 220V-1,1kW. Nhiệt độ của nước ban đầu là 20oC.
a) Bỏ qua sự mất nhiệt và nhiệt dung riêng của ấm, hãy tính thời gian cần để đun sôi ấm nước, điện trở dây nung và giá tiền phải trả cho 1 lít nước sôi.
b) Giả sử người ta dùng ấm để quên, 2 phút sau khi nước sôi mới tắt điện. Hỏi, lúc áy trong ấm còn bao nhiêu nước. Cho biết:c=4200J/kg.K, nhiệt hóa hơi L =2,3.10^6 J/kg, Giá tiền 1kWh điện là 1200đ.
Đáp án:
$\begin{align}
& a)t=5,09p;R=44\Omega ;112dong \\
& b)V’=1,54lit \\
\end{align}$
Giải thích các bước giải:
$V=1,6l;{{U}_{dm}}=220V;{{P}_{dm}}=1,1k\text{W};{{t}_{0}}={{20}^{0}}C$
a) nhiệt lượng cần cung cấp đun sôi 1 lít nước:
$\begin{align}
& {{Q}_{thu}}=m.c.\Delta t \\
& =1.4200.(100-20) \\
& =336000J \\
\end{align}$
thời gian cần đun:
$\begin{align}
& {{Q}_{toa}}={{Q}_{thu}}={{P}_{dm}}.t \\
& \Rightarrow t=\frac{336000}{1,{{1.10}^{3}}}=305,7s=5,09p \\
\end{align}$
điện trở dây nung:
$R=\dfrac{U_{dm}^{2}}{{{P}_{dm}}}=\dfrac{{{220}^{2}}}{1,{{1.10}^{2}}}=44\Omega $
điện năng tiêu thụ:
$A={{P}_{dm}}.t=1,{{1.10}^{3}}.\dfrac{305,7}{3600}=0,0934k\text{W}h$
số tiền phải trả:
$0,0934.1200=112dong$
b) nhiệt lượng nước nhận được ra trong 2 phút:
${{Q}_{thu}}=P.t=1,{{1.10}^{3}}.2.60=132000J$
Khối lượng nước hóa hơi ở 100 độ C:
$\begin{align}
& {{Q}_{thu}}={{Q}_{hh}} \\
& \Leftrightarrow 132000=m.L \\
& \Rightarrow m=\dfrac{123000}{2,{{3.10}^{6}}}=0,056kg=0,056l \\
\end{align}$
lượng nước còn trong ấm:
$V’=1,6-0,056=1,54lit$