Какой ток протекает в электрическом чайнике, если начальная температура воды 25°C, в нем находится 840 г воды, и закипание происходит через 12 минут, с учетом КПД чайника, составляющего 75% и напряжения сети, равного 127В?
Sladkiy_Assasin
Чтобы определить ток, протекающий через электрический чайник, нам понадобится знать количество теплоты, которое нужно передать воде для ее закипания, а также формулу для расчета тока.
Для начала нам нужно найти количество переданной теплоты (Q) с использованием следующей формулы:
\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\]
где:
- Q - количество теплоты (в джоулях),
- m - масса воды (в килограммах),
- c - удельная теплоемкость воды (в джоулях на грамм на градус Цельсия),
- \(\Delta T\) - изменение температуры (в градусах Цельсия).
Далее, мы можем использовать формулу для расчета мощности (P) чайника:
\[P = \frac{Q}{t}\]
где:
- P - мощность чайника (в ваттах),
- Q - количество теплоты (в джоулях),
- t - время, в течение которого теплота передается (в секундах).
Напряжение (U), известное нам, и ток (I) связаны следующим образом:
\[P = U \cdot I\]
Наконец, мы можем найти ток (I), протекающий через чайник:
\[I = \frac{P}{U}\]
Теперь, давайте воспользуемся этими формулами для расчета тока.
1. Найдем количество переданной теплоты (Q):
Удельная теплоемкость воды (c) составляет приблизительно 4,18 Дж/(г°C). Массу воды (m) дано и равна 840 г, и изначальная температура воды (T1) равна 25°C, а температура закипания (T2) равна 100°C.
Используя формулу:
\[\Delta T = T2 - T1\]
\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\]
\[\Delta T = 100 - 25 = 75°C\]
\[Q = 840 \cdot 4,18 \cdot 75 = 260,1 \times 10^3 \, \text{Дж}\]
Таким образом, количество переданной теплоты составляет 260,1 кДж.
2. Найдем мощность чайника (P):
Время (t) закипания дано и равно 12 минут, что составляет 720 секунд.
\[P = \frac{Q}{t} = \frac{260,1 \times 10^3}{720} \approx 361 \, \text{Вт}\]
Мощность чайника равна около 361 Вт.
3. Найдем ток (I):
Напряжение сети (U) равно 127 В.
\[I = \frac{P}{U} = \frac{361}{127} \approx 2,84 \, \text{А}\]
Таким образом, ток, протекающий через чайник, составляет около 2,84 Ампера.
Такой ответ должен быть понятен школьнику и содержать все необходимые пояснения и подробности расчета.
Для начала нам нужно найти количество переданной теплоты (Q) с использованием следующей формулы:
\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\]
где:
- Q - количество теплоты (в джоулях),
- m - масса воды (в килограммах),
- c - удельная теплоемкость воды (в джоулях на грамм на градус Цельсия),
- \(\Delta T\) - изменение температуры (в градусах Цельсия).
Далее, мы можем использовать формулу для расчета мощности (P) чайника:
\[P = \frac{Q}{t}\]
где:
- P - мощность чайника (в ваттах),
- Q - количество теплоты (в джоулях),
- t - время, в течение которого теплота передается (в секундах).
Напряжение (U), известное нам, и ток (I) связаны следующим образом:
\[P = U \cdot I\]
Наконец, мы можем найти ток (I), протекающий через чайник:
\[I = \frac{P}{U}\]
Теперь, давайте воспользуемся этими формулами для расчета тока.
1. Найдем количество переданной теплоты (Q):
Удельная теплоемкость воды (c) составляет приблизительно 4,18 Дж/(г°C). Массу воды (m) дано и равна 840 г, и изначальная температура воды (T1) равна 25°C, а температура закипания (T2) равна 100°C.
Используя формулу:
\[\Delta T = T2 - T1\]
\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\]
\[\Delta T = 100 - 25 = 75°C\]
\[Q = 840 \cdot 4,18 \cdot 75 = 260,1 \times 10^3 \, \text{Дж}\]
Таким образом, количество переданной теплоты составляет 260,1 кДж.
2. Найдем мощность чайника (P):
Время (t) закипания дано и равно 12 минут, что составляет 720 секунд.
\[P = \frac{Q}{t} = \frac{260,1 \times 10^3}{720} \approx 361 \, \text{Вт}\]
Мощность чайника равна около 361 Вт.
3. Найдем ток (I):
Напряжение сети (U) равно 127 В.
\[I = \frac{P}{U} = \frac{361}{127} \approx 2,84 \, \text{А}\]
Таким образом, ток, протекающий через чайник, составляет около 2,84 Ампера.
Такой ответ должен быть понятен школьнику и содержать все необходимые пояснения и подробности расчета.
Знаешь ответ?