Кипятильник потребляет ток 4 А при напряжении 220 В. За какое время этот кипятильник сможет нагреть 1.76 литра воды от температуры 28 градусов Цельсия до состояния кипения?
Физика9 классЭлектрические цепи и нагревательные приборыКипятильникток 4 Анапряжение 220 Внагрев водытемпература 28 градусовсостояние кипенияфизика 9 классрасчёт времени нагреваобъем воды 1.76 литра
Чтобы решить эту задачу, нам нужно определить, сколько энергии потребуется для нагрева 1.76 литра воды от 28 градусов Цельсия до температуры кипения (100 градусов Цельсия),а затем выяснить, сколько времени кипятильник будет работать, чтобы произвести эту энергию.
Шаг 1: Определение необходимой энергии для нагрева водыДля расчета необходимой энергии (Q) для нагрева воды мы используем формулу:
Q = m * c * ΔT
Сначала найдем массу воды:
1 литр воды = 1 кг, следовательно, 1.76 литра воды = 1.76 кг.
Теперь определим изменение температуры:
ΔT = 100°C - 28°C = 72°C.
Теперь подставим значения в формулу:
Q = 1.76 кг * 4180 Дж/(кг·°C) * 72°C.
Теперь посчитаем:
Q = 1.76 * 4180 * 72 = 533,376 Дж.
Шаг 2: Рассчитаем мощность кипятильникаТеперь мы можем рассчитать мощность (P) кипятильника, используя формулу:
P = U * I
Подставляем значения:
P = 220 В * 4 А = 880 Вт.
Шаг 3: Определение времени нагреваТеперь мы можем найти время (t),необходимое для нагрева воды, используя формулу:
t = Q / P.
Подставляем значения:
t = 533,376 Дж / 880 Вт.
Теперь посчитаем:
t ≈ 605.4 секунд.
Шаг 4: Преобразуем время в более удобный формат605.4 секунд = 10 минут и 5.4 секунд.
Ответ: Кипятильник сможет нагреть 1.76 литра воды от 28 градусов Цельсия до состояния кипения примерно за 10 минут и 5 секунд.