За какое время на электроплитке можно нагреть до кипения 1 кг воды, взятой при температуре 20 градусов, если при напряжении 220 В сила тока составляет 5 А? Потерями энергии можно пренебречь. Ответ должен быть: 5 минут.

Физика 8 класс Электрические цепи и энергия физика 8 класс нагрев воды кипение воды время нагрева электроплитка Сила тока напряжение Энергия расчет времени температура воды 1 кг воды потери энергии физические законы Joule мощность электроплитки Новый

Чтобы рассчитать время, необходимое для нагрева 1 кг воды до кипения, нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

Шаг 1: Определим, сколько энергии нужно для нагрева воды.

Для нагрева воды мы используем формулу:

Q = m * c * ΔT

• Q - количество теплоты (энергия), необходимое для нагрева воды, в джоулях;
• m - масса воды, в данном случае 1 кг;
• c - удельная теплоемкость воды, примерно 4200 Дж/(кг·°C);
• ΔT - изменение температуры, которое мы хотим достичь.

Температура кипения воды составляет 100°C, а начальная температура - 20°C. Значит, изменение температуры будет:

ΔT = 100°C - 20°C = 80°C

Теперь подставим значения в формулу:

Q = 1 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * 80°C = 336000 Дж.

Шаг 2: Рассчитаем мощность электроплитки.

Мощность (P) можно рассчитать по формуле:

P = U * I

• U - напряжение, в данном случае 220 В;
• I - сила тока, в данном случае 5 А.

Подставим значения:

P = 220 В * 5 А = 1100 Вт.

Шаг 3: Определим время нагрева.

Теперь мы можем рассчитать время (t), необходимое для нагрева воды, используя формулу:

t = Q / P

Подставим значения:

t = 336000 Дж / 1100 Вт ≈ 305,45 секунд.

Шаг 4: Переведем время в минуты.

Чтобы перевести секунды в минуты, нужно разделить на 60:

t ≈ 305,45 секунд / 60 ≈ 5,09 минут.

Таким образом, можно округлить до 5 минут.

Ответ: Время, необходимое для нагрева 1 кг воды до кипения, составляет примерно 5 минут.