Задача про кипятильник, 8 класс

Определить напряжение подаваемое на кипятильник
Автор
Сообщение
ivanet
#37914 2020-05-17 22:41 GMT

 

Электрокипятильник за 5 минут нагревает 0,2 кг воды от 14 до 100 градусов при условии, что в его обмотке течет ток 2А. Определить напряжение, поданное на электрокипятильник. КПД кипятильника 80%.

zam
#37915 2020-05-17 23:02 GMT
#37914 ivanet :

Электрокипятильник за 5 минут нагревает 0,2 кг воды от 14 до 100 градусов при условии, что в его обмотке течет ток 2А. Определить напряжение, поданное на электрокипятильник. КПД кипятильника 80%.

Приведите свои попытки решения. Проверим.

 

ivanet
#37918 2020-05-18 10:22 GMT

Я пыталась рассчитать так:

Чтобы нагреть воду массой  m  от температуры t1 до температуры t2необходимо затратить количество теплоты равное: Q=mc(t2-t1)

С другой стороны, по закону Джоуля-Ленца при прохождении тока  в электрокипятельнике за время выделяется следующее количество теплоты: Q=IUt

mc(t2-t1)=IUt

U=mc(t2-t1)/It

U=0,2*4200*(100-14)/2*300=72240/600=120,4В.

Но что мне делать с КПД и куда ее вставить, я понять не могу. На дистанционке нам такого не объясняли(( Помогите пожалуйста!

 

Как вариант, думала воспользоваться формулой η=cm(t2-t1)/UIt, но как выразить из нee U? Буду очeнь благодарна за помощь!

 

 


отредактировал(а) ivanet: 2020-05-18 10:51 GMT
zam
#37919 2020-05-18 10:55 GMT
#37918 ivanet :

Я пыталась рассчитать так:

Чтобы нагреть воду массой  m  от температуры t1 до температуры t2необходимо затратить количество теплоты равное: Q=mc(t2-t1)

С другой стороны, по закону Джоуля-Ленца при прохождении тока  в электрокипятельнике за время выделяется следующее количество теплоты: Q=IUt

mc(t2-t1)=IUt

U=mc(t2-t1)/It

U=0,2*4200*(100-14)/2*300=72240/600=120,4В.

Но что мне делать с КПД и куда ее вставить, я понять не могу. На дистанционке нам такого не объясняли(( Помогите пожалуйста!

Тут у вас всё верно.

Но что мне делать с КПД и куда ее вставить, я понять не могу. На дистанционке нам такого не объясняли(( Помогите пожалуйста!

Теперь разберёмся с КПД.

КПД — это отношение энергии полезной к энергии затраченной: \(\eta=\frac{E_{полезн}}{E_{затрач}}.\)

Полезная энергия — та, которая пошла на нагревание воды: \(E_{полезн}=mc(t_2-t_1).\)

Затраченная энергия — та, которую выделил кипятильник: \(E_{затрач}=IU\tau.\)(для времени — другая буква, чтобы не путать с температурой).

Получается: \(\eta=\frac{mc(t_2-t_1)}{IU\tau}.\)Отсюда \(U=\frac{mc(t_2-t_1)}{\eta I\tau}.\)