Электроплитка включена в сеть напряжением 200 В. Вода массой 1 кг, имеющая начальную температуру 20С, налитая в алюминиевую кастрюлюмассой 500 г, закипела на этой электроплитке через 93,2 с. Чему равносопротивление спирали электроплитки? Потерями энергии на нагреваниеокружающего воздуха пренебречь.
Для решения данной задачи воспользуемся уравнением теплового баланса: ( Q = mc\Delta T ),
где ( Q ) - количество теплоты, необходимое для нагрева воды, ( m ) - масса воды (1 кг), ( c ) - удельная теплоемкость воды (4186 Дж/кг*С), ( \Delta T ) - изменение температуры воды (для закипания воды необходимо нагреть ее до 100 градусов Цельсия).
Сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагревания воды до закипания:
( Q = 14186(100-20) = 335080 Дж ).
Затем найдем мощность электроплитки, используя формулу:
( P = \frac{Q}{t} ),
где ( P ) - мощность электроплитки, ( Q ) - количество теплоты (335080 Дж), ( t ) - время закипания (93,2 с).
( P = \frac{335080}{93,2} \approx 3596 Вт ).
Наконец, найдем сопротивление спирали электроплитки, зная, что мощность можно выразить через сопротивление:
( P = \frac{U^2}{R} ),
где ( U ) - напряжение (200 В), ( R ) - сопротивление спирали.
Из этого уравнения можем найти сопротивление:
( R = \frac{U^2}{P} = \frac{200^2}{3596} \approx 11,2 Ом ).
Следовательно, сопротивление спирали электроплитки составляет примерно 11,2 Ом.
Для решения данной задачи воспользуемся уравнением теплового баланса:
( Q = mc\Delta T ),
где ( Q ) - количество теплоты, необходимое для нагрева воды,
( m ) - масса воды (1 кг),
( c ) - удельная теплоемкость воды (4186 Дж/кг*С),
( \Delta T ) - изменение температуры воды (для закипания воды необходимо нагреть ее до 100 градусов Цельсия).
Сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагревания воды до закипания:
( Q = 14186(100-20) = 335080 Дж ).
Затем найдем мощность электроплитки, используя формулу:
( P = \frac{Q}{t} ),
где ( P ) - мощность электроплитки,
( Q ) - количество теплоты (335080 Дж),
( t ) - время закипания (93,2 с).
( P = \frac{335080}{93,2} \approx 3596 Вт ).
Наконец, найдем сопротивление спирали электроплитки, зная, что мощность можно выразить через сопротивление:
( P = \frac{U^2}{R} ),
где ( U ) - напряжение (200 В),
( R ) - сопротивление спирали.
Из этого уравнения можем найти сопротивление:
( R = \frac{U^2}{P} = \frac{200^2}{3596} \approx 11,2 Ом ).
Следовательно, сопротивление спирали электроплитки составляет примерно 11,2 Ом.