Какое время нужно, чтобы испарить 50 г воды в электрочайнике с сопротивлением спирали 25 Ом и КПД 90%, если он подключен к сети с напряжением 220 В, а удельная теплота парообразования воды составляет 2,3 * 10^6 Дж, при этом можно не учитывать тепловые потери в окружающую среду?
Физика9 классТепловые явлениявремя испарения водыэлектрочайниксопротивление спиралиКПДнапряжениеудельная теплота парообразованияфизика 9 класс
Чтобы решить задачу, нам нужно определить, сколько энергии потребуется для испарения 50 г воды, а затем выяснить, сколько времени потребуется для получения этой энергии с учетом КПД электрочайника.
Шаг 1: Рассчитаем необходимую энергию для испарения воды.Удельная теплота парообразования воды составляет 2,3 * 10^6 Дж/кг. Поскольку у нас 50 г воды, сначала переведем массу в килограммы:
Теперь можем рассчитать необходимую энергию (Q) для испарения:
Мощность (P) электрочайника можно рассчитать по формуле:
Подставляем известные значения:
Теперь учитываем КПД (η = 90% = 0,9):
Теперь мы можем рассчитать время (t),необходимое для получения энергии Q с учетом эффективной мощности:
Подставляем значения:
Ответ: Время, необходимое для испарения 50 г воды, составляет примерно 66 секунд.