Упр.57.24 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)
- Какое количество теплоты выделяется в спирали электрической плитки за $$1\ \text{с}$$ при напряжении $$220\ \text{В}$$ и силе тока $$5\ \text{А}$$? Сколько потребуется времени, чтобы на этой плитке довести до кипения $$1\ \text{л}$$ воды, взятой при $$12\,^\circ\text{С}$$, если $$20\%$$ количества теплоты расходуется непроизводительно?
- Сколько энергии потребляет электрическая плитка каждую секунду при напряжении $$120\ \text{В}$$, если сила тока в спирали $$5\ \text{А}$$?
Количество теплоты, выделяющееся в спирали за 1 с:
$$P=UI=220\cdot 5=1100\ \text{Вт}$$
$$Q=Pt=1100\cdot 1=1100\ \text{Дж}=1{,}1\ \text{кДж}$$
Найдём время, необходимое для нагревания 1 л воды от $$12^\circ\text{C}$$ до кипения.
$$\Delta T=100-12=88^\circ\text{C}$$
$$V=1\ \text{л}=0{,}001\ \text{м}^3,\qquad \rho=1000\ \text{кг/м}^3$$
$$m=\rho V=1000\cdot 0{,}001=1\ \text{кг}$$
Полезная мощность плитки составляет $$80\%$$ от полной:
$$P_{\text{пол}}=0{,}8P=0{,}8\cdot 1100=880\ \text{Вт}$$
Количество теплоты, необходимое для нагревания воды:
$$Q_1=cm\Delta T=4200\cdot 1\cdot 88=369600\ \text{Дж}$$
Тогда время нагревания:
$$t=\frac{Q_1}{P_{\text{пол}}}=\frac{369600}{880}=420\ \text{с}=7\ \text{мин}$$
При напряжении $$120\ \text{В}$$ и силе тока $$5\ \text{А}$$ энергия, потребляемая плиткой за 1 с:
$$P=UI=120\cdot 5=600\ \text{Вт}$$
$$A=Pt=600\cdot 1=600\ \text{Дж}$$
Ответ: $$1{,}1\ \text{кДж}$$; $$7\ \text{мин}$$; $$600\ \text{Дж}$$.
